ЛЕНТОЧНАЯ СУШИЛКА ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Заявляемая полезная модель относится к технике сушки, в частности к ленточным сушилкам пастообразных материалов, и может быть использована на пищевых предприятиях и в других отраслях обрабатывающего производства.
Известны разнообразные ленточные сушильные установки для сыпучих продуктов по патенту СССР на изобретение №1162400 (МПК 4 А23В 7/02, F26B 17/04; 1985 [1]), патентам РФ на изобретения №2061937 (МПК 6 F26B 17/04; 1996 [2]), №2129399 (МПК 6 A23N 12/08; 1999 [3]), №2238492 (МПК 7 F26B 17/04; 2004 [4]), №2247909 (МПК 7 F26B 17/04; 2005 [5]), №2276761 (МПК 8 F26B 17/04; 2006 [6]), содержащие сушильную камеру с ленточными транспортерами и тепловентиляционным оборудованием, загрузочное и разгрузочное устройства.
Общим недостатком указанных установок является конструкция загрузочного устройства, не позволяющая использовать установку для сушки пастообразных материалов, в частности, пюре.
Из описания к патенту РФ на изобретение №2207744 (МПК 7 Н05В 6/78, Н05В 6/64, 2003 [7]) известна сверхвысокочастотная электромагнитная сушилка пастообразных и сыпучих материалов, включающая генератор электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, рабочую камеру - резонатор, ленточный транспортер, узлы загрузки и выгрузки материалов, устройство, интенсифицирующее процесс сушки материалов, выполненное в виде двух цилиндрических барабанов с коническими концами, поверхности которых образованы лопастями Г-образной формы в поперечном сечении, с прикрепленными к каждому концу барабана валами для передачи вращательного момента. Интенсифицирующее устройство расположено в рабочей камере сушилки таким образом, чтобы барабаны лопастями в нижнем положении касались поверхности ленты транспортера, а ось вращения располагалась в горизонтальной плоскости под углом 0-90° к направлению движения ленты транспортера.
Недостатком указанной сушилки является сложность конструкции, обусловленная наличием устройства, интенсифицирующего испарение, в виде самостоятельного устройства, увеличивающего материалоемкость сушилки и приводящего к дополнительным энергозатратам на его функционирование.
Известна ленточная сушилка (НИИхиммаш, «Сушильные аппараты и установки. Каталог», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1975 [8]), содержащая ленточный транспортер, расположенный внутри прямоугольного корпуса,
калориферы и вентиляторы для нагрева и циркуляции воздуха внутри корпуса, загрузочное и разгрузочное устройства. Рабочее полотно ленточного транспортера выполнено в форме металлической сетки или перфорированных пластин, выполненных из стали 12Х18Н10Т. Загрузочное устройство выполнено в форме лопастного питателя с перфорированным дном. Разгрузочное устройство выполнено в форме бункера, снабженного шнеком.
Недостатком указанной сушилки является выполнение рабочего полотна ленточного транспортера в форме перфорированных пластин и, особенно в форме металлической сетки. Этот недостаток не позволяет с помощью сушилки выполнять обработку текучего пюре, часть которого проникала бы через перфорации пластин или ячейки сетки. Другим недостатком указанной сушилки является выполнение загрузочного устройства в форме лопастного питателя с перфорированным дном, что приводит к неравномерному нанесению слоя высушиваемого пастообразного вещества. Эта неравномерность приводит, в свою очередь, к большому варьированию влажности отдельных образцов высушенного продукта, что является показателем его невысокого качества. Еще одним недостатком указанной сушилки является выполнение стальным рабочего полотна ленточного транспортера, что повышает вероятность пригорания вещества.
Некоторые недостатки указанной выше ленточной сушилки устранены в вальцеленточной сушилке (НИИхиммаш, «Сушильные аппараты и установки. Каталог», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1975 [8]), отличающейся от первой конструкцией загрузочного устройства. Известная вальцеленточная сушилка содержит ленточный транспортер, расположенный внутри прямоугольного корпуса, калориферы и вентиляторы для нагрева и циркуляции воздуха внутри корпуса, загрузочное и разгрузочное устройства. Рабочее полотно ленточного транспортера выполнено в форме металлической сетки. Загрузочное устройство содержит рифленый валец, на поверхности которого нарезаны кольцевые канавки трапецеидального сечения, пресс-валок, служащий для вмазывания пастообразного материала в канавки вальца, и ножей, имеющих форму гребенки. Разгрузочное устройство выполнено в форме бункера, снабженного шнеком. Детали, контактирующие при использовании с высушиваемым материалом, выполнены из стали 12Х18Н10Т.
Хотя наличие рифленого вальца, пресс-валка и ножей приводит к усложнению конструкции сушилки, что является ее недостатком, однако позволяет
использовать для сушки пастообразных материалов рабочее полотно ленточного транспортера, выполненное в форме сетки. Это происходит за счет того, что при использовании сушилки происходит предварительное подсушивание материала на вальце. Тем не менее, наличие в составе загрузочного устройства вальца с кольцевыми канавками и пресс-валка накладывает таки ограничения на высушиваемый материал. Он должен обладать способностью формоваться на вальце. Неравномерность слоя высушиваемого материала приводит к большому варьированию влажности отдельных образцов высушенного продукта, что является показателем его невысокого качества. Другим недостатком указанной вальцеленточной сушилки является выполнение стальными деталей, контактирующих при использовании с высушиваемым материалом, что повышает вероятность пригорания последнего.
Указанная вальцеленточная сушилка является по совокупности существенных признаков наиболее близкой системой того же назначения к заявляемой полезной модели. Поэтому она принята в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является устранение пригорания высушиваемого пастообразного материала, обеспечение равномерности его слоя при нанесении на транспортерную ленту, что способствует повышению качества высушенного продукта за счет снижения разброса величины влажности отдельных образцов высушенного продукта.
Сущность полезной модели состоит в том, что ленточная сушилка пастообразных материалов содержит ленточный транспортер, расположенный внутри корпуса, теплокалориферы и вентиляторы для нагрева и циркуляции воздуха внутри корпуса, загрузочное устройство. При этом загрузочное устройство содержит стальной вал и бункер с размещенными в нем заслонкой и подающим валом с насечками, причем стальной вал установлен соосно ведомому валу транспортера. Лента транспортера выполнена из фторопласта и охватывает этот стальной вал. Загрузочное устройство также снабжено устройством регулирования толщины слоя, выполненным в форме натянутой струны, расположенной параллельно поверхности транспортерной ленты.
Предпочтительно заслонку выполнять из фторопласта. Допустимо крепление струны выполнять с возможностью ее вертикального перемещения, и крепить ее вместе с натяжным механизмом к корпусу ленточной сушилки. Возможно под верхней ветвью транспортера, являющейся рабочей ветвью, располагать
нагревательные элементы, и дополнительно в корпусе, над рабочей ветвью транспортера устанавливать источник инфракрасного излучения.
Целесообразно насечки на подающем валу выполнять в шахматном порядке длиной 2 мм и глубиной 1 мм, с расстоянием между насечками 2 мм.
Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами. На фигуре 1 показана схема ленточной сушилки, на фиг.2 - схема загрузочного устройства.
Ленточная сушилка пастообразных материалов (фиг.1) содержит корпус 1 с теплоизолирующими стенками, внутри которого расположены горизонтальный ленточный транспортер 2, нагревательные элементы 3, расположенные под верхней ветвью транспортера, являющейся рабочей ветвью и источник инфракрасного излучения 4, расположенный над рабочей ветвью транспортера. Сушилка также содержит загрузочное устройство 5, блок приточно-вытяжной вентиляции (не показан) нагретого воздуха и шкаф управления (не показан).
Ленточный транспортер 2 содержит ленту 6, выполненную из фторопласта, с натягом надетую на ведущий 7 и ведомый 8 прорезиненные валы, силовой привод ведущего вала (не показан). Как известно, фторопластами называют фторсодержащие пластические массы, представляющие собой гомополимеры фторпроизводных этилена и сополимеры их, например, с другими фторпроизводными олефинами, олефинами, перфторалкилвиниловыми эфирами. Наибольшее значение имеют политетрафторэтилен (85% мирового производства всех фторопластов). Политетрафторэтилен превосходит по химической стойкости платину, кварц, графит и все синтетические материалы; устойчив к действию сильных окислителей, восстановителей, кислот, щелочей, органических растворителей, разрушается лишь расплавленными или растворенными в жидком аммиаке щелочными металлами, а также газообразным фтором и трехфтористым хлором (при температурах около 150°С). Политетрафторэтилен не изменяется в воде, жидких топливах и маслах, устойчив в тропическом климате, к действию грибков; физиологически инертен. Сохраняет определенную эластичность при температурах до - 269°С; обладает низкой адгезией. При плавлении (327°С) полимер становится прозрачным и, не переходя в вязкотекучее состояние, разлагается при 415°С. (С.В.Соколов. Фторопласты. БСЭ - 3-е изд., М., 1977 г. [9]).
Загрузочное устройство 5 (фиг.1, 2) содержит стальной вал 9, расположенный в зоне охвата ведомого вала 8 транспортерной лентой 6. При этом
транспортерная лента 6 охватывает этот стальной вал 9. Стальной вал 9 предназначен для выравнивания транспортерной ленты 6 в зоне нанесения пастообразного материала. Загрузочное устройство также содержит бункер 10 прямоугольного сечения, расположенный над стальным валом 9, и имеющий внизу фторопластовую заслонку 11, над которой расположен подающий вал 12 с насечками. Подающий вал 12 выполнен из нержавеющей стали и приводится в движение соответствующим силовым приводом (не показан). Загрузочное устройство 5 также снабжено устройством регулирования толщины слоя, выполненным в форме натянутой струны 13, расположенной параллельно поверхности транспортерной ленты 6 в зоне выхода пастообразного материала из бункера 10 через заслонку 11. Крепление струны выполнено с возможностью ее вертикального перемещения. Такое крепление позволяет регулировать толщину слоя наносимого на ленту 6 высушиваемого материала.
Блок приточно-вытяжной вентиляции нагретого воздуха содержит воздухопроводы, вентиляторы, теплокалориферы и датчики температуры, и предназначен для нагрева и циркуляции воздуха в сушилке. Стрелками на фиг.1 показано направление циркуляции воздуха.
Шкаф управления содержит частотные регуляторы, с помощью которых регулируется частота вращения роторов электродвигателей силовых приводов ведущего вала 7 транспортера 2 и подающего вала 12. Шкаф управления также содержит регулятор температуры и скорости движения воздуха в блоке приточно-вытяжной вентиляции нагретого воздуха.
Примеры конкретного выполнения.
Для создания избыточного давления пастообразного материала в загрузочном устройстве насечки на подающем валу 12 диаметром 50 мм выполнены длиной 2 мм и глубиной 1 мм, расстояние между насечками 2 мм. При этом насечки на валу 12 расположены в шахматном порядке.
Струна 13 с натяжным механизмом закреплена к корпусу 1 ленточной сушилки.
Лента 6 транспортера 2 выполнена из фторопласта Ф-4Д (ГОСТ 14906-77).
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.
Заявляемая ленточная сушилка пастообразных материалов работает следующим образом. Предварительно нагретый пастообразный материал, подлежащий высушиванию, подают в бункер 10 загрузочного устройства 5, и поддерживают в нем такой уровень, чтобы пастообразный материал полностью
покрывал подающий вал 12. При вращении подающий вал 12 за счет наличия на нем насечек создает локальные области повышенного давления. При регулировании частоты вращения подающего вала 12 в зависимости от вязкости пастообразного материала это приводит к подаче пастообразного материала с требуемой скоростью в зазор между заслонкой 11 и одной из сторон нижнего края бункера 10. При выходе в этот зазор высушиваемый материал попадает на предварительно прогретую и ровную транспортерную ленту 6. Ограничение толщины слоя нанесенного на ленту материала происходит здесь же с помощью натянутой струны 13. В зависимости от содержания сухих веществ подлежащего сушке пастообразного материала значение толщины слоя регулируется в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм. Предварительный прогрев транспортерной ленты 6 производится нагревательными элементами 3, а ровность поверхности ленты 6 в области нанесения материала обеспечивается стальным валом 9.
При движении ленты 6 слой высушиваемого материала подвергается контакту с нагретым воздухом, циркулирующим в блоке приточно-вытяжной вентиляции, за счет чего, в основном, и производится сушка материала. При движении ленты 6 слой высушиваемого материала также подвергается воздействию излучения инфракрасного источника 4, способствующему ускорению испарения воды и обеспечивающему обеззараживание высушиваемого материала.
На выходе продукция известным способом снимается с транспортера, при необходимости дробится, и упаковывается. Влажность готового продукта не превышает 8%.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой ленточной сушилке пастообразного материала заявляемый технический результат: устранение пригорания высушиваемого пастообразного материала достигается за счет того, что ленточная сушилка содержит ленточный транспортер, расположенный внутри корпуса, лента которого выполнена из фторопласта. Нагрев и циркуляция воздуха внутри корпуса сушилки обеспечивается теплокалориферами и вентиляторами.
Заявляемый технический результат: обеспечение равномерности слоя высушиваемого пастообразного материала при нанесении на транспортерную ленту достигается за счет того, что в состав ленточной сушилки входит ленточный транспортер, расположенный внутри корпуса, лента которого выполнена из фторопласта, и загрузочное устройство, которое содержит стальной вал и бункер с размещенными в нем заслонкой и подающим валом с насечками, причем
стальной вал установлен соосно ведомому валу транспортера, а лента транспортера охватывает этот стальной вал, причем загрузочное устройство также снабжено устройством регулирования толщины слоя, выполненным в форме натянутой струны, расположенной параллельно поверхности транспортерной ленты.
Заявляемая ленточная сушилка пастообразных материалов реализована на промышленно выпускаемых устройствах с применением известных материалов, может быть собрана на любом промышленном предприятии и найдет широкое применение в пищевой промышленности, а также в других перерабатывающих производствах.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент СССР №1162400 на изобретение, МПК 4 А23В 7/02, F26B 17/04; 1985.
2. Патент РФ №2061937 на изобретение, МПК 6 F26B 17/04; 1996.
3. Патент РФ №2129399 на изобретение, МПК 6 A23N 12/08; 1999.
4. Патент РФ№2238492 на изобретение, МПК 7 F26B 17/04; 2004.
5. Патент РФ №2247909 на изобретение, МПК 7 F26B 17/04; 2005.
6. Патент РФ №2276761 на изобретение, МПК 8 F26B 17/04; 2006.
7. Патент РФ №2207744 на изобретение, МПК 7 Н05В 6/78, Н05В 6/64, 2003.
8. НИИхиммаш, «Сушильные аппараты и установки. Каталог», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1975.
9. С.В.Соколов. Фторопласты. БСЭ - 3-е изд., М., 1977 г.