АЭРОЖЕЛОБ С ДВУХКАРЕТОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ ОТСЕЧКИ ДЛЯ СУШКИ НЕСЫПУЧИХ И СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
AIRSLIDE CONVEYOR WITH TWO-CARRIAGE DEVICE FOR CUTTING OFF FOR DRYING NON-BULK AND BULK MATERIALS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к установкам для сушки несыпучих и сыпучих материалов, например измельченной подвяленной травы, вороха семян трав, зерна.
Известен аэрожелоб [патент №2300719 от 10.01.2006 г], содержащий камеру, выполненную с наклонными боковыми, задней и передней стенками, днище из воздухораспределительных решеток и рассекателей, разравнивающий шнек и устройство отсечки, включающее жалюзийные короба, каретку с полками, механизм возвратно-поступательного движения каретки, воздухоподводящий канал с топочным блоком и вентилятором, выгрузное окно с заслонкой и подвижное реверсивное сводоразрушающее устройство на тележечном конвейере.
Недостатками приведенного универсального аэрожелоба являются:
1) не достигается одинаковое время пребывания компонентов несыпучего материала в сушильной камере, так как при загрузке нижнего объема сушильной камеры между воздухораспределительными решетками и устройством отсечки нет строго вертикального перемещения компонентов материала. Слой материала над жалюзийными коробами остается в малоподвижном состоянии, а больше движется вниз слой материала, находящийся в промежутке между жалюзийными коробами;
2) невысокая скорость загрузки объема сушильной камеры под устройством отсечки;
3) подвижное активное реверсивное сводоразрушающее устройство на тележечном конвейере усложняет конструкцию и требует увеличения расхода энергии на осуществление рабочего процесса.
Наиболее близким по технической сущности является аэрожелоб для сушки сыпучих и несыпучих материалов [патент №2365836 от 22.04.2008 г], содержащий камеру, днище из воздухораспределительных решеток и рассекателей, разравнивающий шнек, воздухоподводящий канал с топочным блоком и вентилятором, выгрузное окно с заслонкой и устройство отсечки, включающие жалюзийные короба, каретку с полками которые сверху имеют пассивное сводоразрушающее устройство, а снизу ворошители-разравниватели.
Недостатками приведенного аэрожелоба являются:
1) не обеспечивается высокая равномерность сушки у высушенного материала, так как при загрузке нижнего объема сушильной камеры между воздухораспределительными решетками и устройством отсечки нет строго вертикального перемещения компонентов материала. Слой материала, находящийся над жалюзийными коробами, остается в малоподвижном состоянии, а больше движется вниз слой материала, расположенный в промежутке между жалюзийными коробами;
2) невысокая скорость загрузки несыпучим материалом сушильной камеры под устройством отсечки;
3) пассивное сводоразрушающее устройство из-за медленной подачи материала вниз, требует увеличения времени и расхода энергии на осуществление процесса загрузки нижнего объема сушильной камеры.
Задачей изобретения является повышение эффективности и экономичности процесса сушки несыпучих и сыпучих материалов.
Поставленная задача решается тем, что для несыпучих и сыпучих материалов в предлагаемом аэрожелобе, содержащем сушильную камеру, выполненную боковыми, задней и передней стенками, днище из воздухораспределительных решеток и рассекателей, разравнивающий шнек, воздухоподводяший канал с топочным блоком, вентилятором и заслонками, выгрузное окно с заслонкой, изменено устройство для отсечки нижнего высушенного слоя материала, которое включает верхнюю каретку с двухъярусными полками и нижнюю каретку с полками, которые имеют снизу ворошители-разравниватели, механизм возвратно-поступательного движения верхней каретки, механизм включения или отключения привода нижней каретки от верхней, а в камере сверху над каждой двухъярусной полкой установлены неподвижные скребки.
Новые существенные признаки:
1) строго вертикальное перемещение вниз компонентов несыпучего и сыпучего материалов при загрузке объема камеры под устройством отсечки обеспечено тем, что удалены жалюзийные короба;
2) высокая скорость загрузки объема камеры под устройством отсечки обеспечена тем, что на время загрузки полки нижней каретки находятся под двухъярусными полками и обе каретки с полками совершают совместные одинаковонаправленные возвратно-поступательные движения при максимально возможном открытии окон устройства отсечки;
3) скребки, установленные над двухъярусными полками, способствуют перемещению вниз к воздухораспределительной решетке всего слоя материала по всей площади сушильной камеры;
4) на время сушки максимально открытое устройство отсечки совместным движением верхней и нижней кареток периодически меняет положение окон, через которые движется вверх сушильный агент. Такое перемещение кареток способствует более равномерной сушке и постоянному пополнению материалом объема камеры под устройством отсечки;
5) двухкареточное устройство отсечки успешно работает на несыпучем и сыпучем материале, исключает применение жалюзийных коробов и пассивного ворошителя, снижает общую массу аэрожелоба, удешевляет и упрощает конструкцию.
Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата.
Удаление жалюзийных коробов создает условие для строго вертикального перемещения вниз несыпучего и сыпучего материала. Сокращение времени загрузки объема камеры под устройством отсечки обеспечивается тем, что обе каретки совершают совместные одинаковонаправленные возвратно-поступательные движения при максимальном открытии окон устройства отсечки. В объем камеры под устройством отсечки поступает более однородный по влажности материал, так как скребки способствуют перемещению вниз всего слоя материала по всей площади сушильной камеры. На время сушки максимально открытое устройство отсечки совместным движением верхней и нижней кареток периодически меняет положение окон, через которые движется вверх сушильный агент. Все вышеперечисленное способствует равномерной сушке. Она на мягких температурных режимах гарантирует высокие показатели у высушенного материала при сокращении материальных и денежных затрат во время обработки несыпучего и сыпучего материалов.
На фиг.1 приведен аэрожелоб, общий вид с положением двухкареточного устройства отсечки для сушки или загрузки материалом нижнего объема сушильной камеры под устройством отсечки; на фиг.2 - разрез по А-А (фиг.1); на фиг.3 - общий вид с положением двухкареточного устройства отсечки при охлаждении и выгрузке нижнего высушенного слоя материала сушки после отсечки его от верхнего.
Аэрожелоб содержит камеру 1, днище из воздухораспределительных решеток 2 и рассекателей 3, транспортер 4 и лоток 5 для подачи исходного материала, реверсивный разравнивающий шнек 6 с механизмом 7 регулирования его по высоте и датчиками 8 уровня материала сушки 9. Между шнеком 6 и воздухораспределительными решетками 2 установлено устройство отсечки высушенного нижнего слоя, включающее верхнюю каретку 10 с двухъярусными полками 11, нижний ярус полок 11 состоит из двух частей с продольным симметричным промежутком в средней части яруса, механизм 12 возвратно-поступательного движения каретки 10, нижнюю каретку 13 с полками 14, с нижней стороны полок 14 установлены прутковые ворошители-разравниватели 15. В камере 1 над каждой двухъярусной полкой 11 неподвижно установлены скребки 16. Привод на нижнюю каретку 13 от верхней 10 включается механизмом 17, который обеспечивает их неподвижное соединение только в одном положении, когда нижние полки 14 заходят под верхние полки 11 и окна 18 между полками 11 и 14 двухкареточного устройства отсечки максимально открыты. Шнек 6 установлен на тележечном конвейере 19 и приводится от реверсивного мотор-редуктора 20 через муфту управления 21. Топочный блок 22 и вентилятор 23 служат для подачи сушильного агента через заслонки 24 по каналу 25 в камеру 1, которая имеет заслонку 24 окна 26 для выгрузки высушенного материала в лоток 27 со смотровым окном 28, которое закрывается прозрачным стеклом.
Рабочий процесс сушки основан на противотоке: несыпучий или сыпучий влажный материал движется сверху из зоны влажного материала, вниз в зону высохшего материала, а сушильный агент - снизу вверх из зоны сухого материала в зону влажного материала, нагревая материал и испаряя из него влагу, полностью насыщаясь ею. Такой рабочий процесс самый экономичный.
Аэрожелоб работает следующим образом.
Для сушки определенного исходного материала необходимо установить разравнивающий шнек 6 вместе с датчиками 8 уровня материала на оптимальную высоту механизмом 7.
Механизм 17 соединяют каретки 10 и 13, затем включают транспортер 4 и шнек 6. Как только влажный материал достигнет уровня, например, датчика 8 на задней стенке, мотор-редуктор 20 переключается на обратное вращение для направления материала к передней стенке. При срабатывании датчика 8 от контакта с влажным материалом у передней стенки аэрожелоба управляемая муфта 21 переводит тележечный конвейер 19 на фиксированное расстояние в поперечном направлении камеры 1 для поэтапной загрузки всей сушильной камеры 1. По окончании загрузки отключают мотор-редуктор 20 и транспортер 4.
Затем включают привод 12 возвратно-поступательного движения кареток 10 и 13. Полки 11 и 14 перемещаются из правого положения относительно скребка 16 в левое положение, а затем наоборот. Скребки 16 исключают перемещение материала вместе с полками 11 и 14. Поэтому происходит гравитационная загрузка несыпучего и сыпучего материала вниз к воздухораспределительным решеткам 2 по всей площади сушильной камеры 1. При этом компоненты материала перемещаются вниз по вертикальному направлению без образования застойных зон. Ворошители-разравниватели 15 способствуют полному заполнению материалом объема сушильной камеры 1 между воздухораспределительными решетками 2 и каретками 10 и 13. Процесс заполнения контролируется датчиками 8 и через смотровые окна 28, которые установлены с обеих боковых сторон сушильной камеры 1. После заполнения нижнего объема сушильной камеры 1 отключают привод 12 кареток 10 и 13.
С помощью топочного блока 22 и вентилятора 23 начинается подача сушильного агента по каналу 25 в камеру 1 через воздухораспределительные решетки 2. Происходит нагревание материала 9 и удаление испарившейся влаги вместе с отработанным сушильным агентом из верхнего слоя материала 9 - наружу.
В процессе сушки и усадки материала каретки 10 и 13 периодически перемещаются из одного крайнего положения в другое противоположное крайнее положение. При этом максимально открытые окна 18, через которые движется вверх сушильный агент, меняют свое положение для равномерной сушки материала. Одновременно происходит пополнение материалом 9 нижней части сушильной камеры 1 между воздухораспределительными решетками 2 и каретками 10 и 13.
Как только нижний слой материал 9 достигает кондиционной влажности, которую определяют влагомером при оперативном контроле, в любом крайнем положении двухкареточного устройства отсечки, отключается привод на нижнюю каретку 13 механизмом 17, а верхняя каретка 10 перемещается в противоположное положение для отсечения высушенного нижнего слоя материала. Топочный блок 22 отключается, вентилятором 23 подается не нагретый окружающий воздух по каналу 25 в камеру 1. Этим воздухом, выходящим из воздухораспределительной решетки 2, осуществляется охлаждение и выгрузка нижнего высушенного слоя через окно 26, открытое заслонкой 24, в приемный лоток 27. Отработанный воздух уходит вверх в слой материала 9 камеры 1 через промежутки между частями у нижнего яруса полок 11 и между ярусами этих полок. В конце выгрузки заслонка 24 окна 26 закрывается. Верхняя каретка 10 перемещается в противоположное крайнее положение, механизмом 17 включается привод на обе каретки 10 и 13. От синхронной работы двух кареток 10 и 13 и скребков 16 обеспечивается быстрое вертикальное перемещение слоя материала 9 вниз по всей площади сушильной камеры до полного заполнения объема между воздухораспределительными решетками 2 и каретками 10 и 13. В конце загрузки каретки 10 и 13 останавливают в любом крайнем положении. Транспортер 4 и шнек 6 формирует новый ровный заданный слой материла 9 в камере 1, а потом включается топочный блок 22 для продолжения сушки.