ЦЕНТРОБЕЖНАЯ СУШИЛКА
CENTRIFUGAL DRYER

Изобретение относится к центробежным сушилкам, предназначенным для отделения жидкой фазы от твердых материалов, в частности, для сушки листовых материалов.
Известна центрифуга для частичного отделения сока из мезги, состоящая из корпуса для сбора и отдельного отвода конечных продуктов, питающей трубы для подачи мезги и ротора в виде конического усеченного конуса. Ротор центрифуги установлен на валу. На одной оси с ротором располагается разгрузочное устройство. Оно прижимается к ротору пружиной и состоит из перегородки с выгрузочными окнами и конусной части для отвода жидкости. Предварительное сжатие пружины осуществляется за счет регулировочного устройства. Для более герметичного прижимания разгрузочного устройства к ротору используется уплотнитель (патент РФ №2336951, В04В 1/00, 2008 г.).
Недостатком такой центрифуги является невозможность сушки материалов в виде погонажных изделий, например в виде листа, так как загрузка в нее осуществляется через питающую трубу.
Известна также центробежная сушилка для отделения гранулированных материалов от производственной воды, включающая корпус, ротор, установленный в корпусе, и сита, установленные в корпусе с зазором и окружающие ротор, образуя кольцевую полость вокруг ротора. На роторе закреплены подъемные элементы в виде лопаток, закрепленных на роторе. Сита выполнены в виде пористых элементов, которые выгнуты вокруг, по крайней мере, одного съемного опорного кольца. Сита состоят из нескольких элементов, которые перекрывают друг друга в периферийном направлении и установлены на внешней поверхности опорного кольца посредством одного или нескольких зажимов, образуя сплошную оболочку. Зажимы могут соединяться друг с другом посредством искривленных гибких и/или упругих стяжек, расположенных на внешней поверхности элементов сита, таким образом, скрепляющих элементы сита в единую обечайку (Заявка WO 2008/113560. МПК F26B 5/08, опубл. 25.08.2008).
Центробежная сушилка работает следующим образом. Влажный гранулированный материал через загрузочный бункер поступает в нижнюю часть сушилки и, взаимодействуя с вращающимися совместно с ротором подъемными элементами, многократно отбрасывается на неподвижные сетки. Под действием центробежных сил влага через сетки поступает в зазор между корпусом и внешней поверхностью сеток и удаляется из сушилки. Сухой гранулированный материал, переходя с одного подъемного элемента на другой, поступает в верхнюю часть сушилки и выгружается через разгрузочный патрубок.
Недостатком такого устройства является невозможность сушки листового материала, так как при вращении ротора произойдет его разрушение подъемными элементами.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик устройства.
Техническим результатом является исключение повреждения листового материала, включая материалы для сорбции газа.
Технический результат достигается тем, что в центробежной сушилке, состоящей из корпуса для сбора и отвода жидкой фазы и ротора в виде усеченного конуса, установленного на валу, соединенном с приводом вращения, и расположенного на одной оси с ротором отжимного устройства, согласно изобретению ротор выполнен в виде открытой сверху конической емкости, в которой установлено отжимное устройство в виде перфорированной обечайки с узлами фиксации относительно оси ротора верхнего и нижнего торца и помещенного в перфорированную обечайку прижимного устройства, выполненного в виде перфорированной гибкой вставки.
Узел фиксации верхней части перфорированной обечайки может быть выполнен в виде снабженного винтами П-образного кольца, установленного на верхней части ротора.
Узел фиксации нижней части перфорированной обечайки выполнен в виде закрепленного на обечайке кольца, охватывающего закрепленную на днище ротора центрующую втулку.
Перфорированная гибкая вставка может быть выполнена в виде сетки.
Перфорированная гибкая вставка может быть выполнена в виде соединенных гибкими связями металлических пластин, между которыми установлены распорные втулки.
Выполнение ротора в виде открытой сверху конической емкости, в которой установлено отжимное устройство в виде перфорированной обечайки с узлами фиксации относительно оси ротора верхнего и нижнего торца и помещенного в перфорированную обечайку прижимного устройства, выполненного в виде перфорированной гибкой вставки, обеспечивает:
- возможность загрузки в ротор центробежной сушилки и выгрузки из нее материала в виде листа и интенсификации процесса отжима влаги, для чего перед отжимом лист укладывается на прижимное устройство и сворачивается в рулон с размещением листа на внешней поверхности прижимного устройства, и после помещения в перфорированную обечайку рулон разматывается так, что лист занимает положение между перфорированной обечайкой и прижимным устройством. При вращении ротора происходит отжим влаги под действием центробежных сил. Извлечение отжатого листа осуществляется в последовательности, обратной процессу загрузки. При этом исключается коробление отжатого листа за счет поперечной жесткости загрузочного устройства;
- возможность обработки пластичного материала, так как пластичность материала компенсируется жесткостью конструкции прижимного устройства, а укладка листа на внутреннюю поверхность перфорированной обечайки происходит в горизонтальном положении перфорированной обечайки после ее извлечения из ротора;
- повышение интенсивности отжима достигается за счет дополнительного воздействия на поверхность листа прижимного устройства, которое при вращении ротора под действием центробежных сил дополнительно отжимает влагу из материала листа;
- возможность формирования поверхности листа в процессе отжима влаги достигается при взаимодействии прижимного устройства с поверхностью отжимаемого листа. Под действием центробежных сил на поверхности листа формируется отпечаток, повторяющий контуры прижимного устройства.
Выполнение узла фиксации верхней части перфорированной обечайки в виде снабженного винтами П-образного кольца, установленного на верхней части ротора, обеспечивает легкое извлечение и установку перфорированной обечайки в роторе центробежной сушилки. Внутренняя расточка П-образного кольца препятствует радиальному биению при вращении ротора, а винты обеспечивают осевую фиксацию перфорированной обечайки относительно ротора.
Выполнение узла фиксации нижней части перфорированной обечайки в виде закрепленного на обечайке кольца, охватывающего закрепленную на днище ротора центрующую втулку, обеспечивает радиальную фиксацию нижнего торца перфорированной обечайки. Посадку кольца на центрующую втулку легко проконтролировать по положению верхнего среза перфорированной обечайки относительно верхнего среза ротора.
Выполнение перфорированной гибкой вставки в виде металлической или полимерной сетки обеспечивает образование пересекающихся каналов на поверхности листа. При изготовлении многослойных поглотительных кассет из листов эти каналы обеспечивают снижение сопротивления потоку очищаемого газа и его турбулизацию, что обеспечивает повышение эффективности работы поглотителя.
Выполнение перфорированной гибкой вставки в виде соединенных гибкими связями металлических пластин, между которыми установлены распорные втулки, обеспечивает дозированное давление вставки на поверхность листа и образование поперечных каналов для попуска воздуха при изготовлении многослойных поглотительных кассет. При этом толщина пластины определяет ширину каналов, высота пластин определяет глубину формуемых каналов, а высота втулок - расстояние между каналами.
На представленных чертежах изображены:
на фиг.1 показан общий вид центробежной сушилки в разрезе (без прижимного устройства и поглотительного листа);
на фиг.2 - общий вид сетчатой вставки;
на фиг.3 показана загрузочная вставка в сборе, вид сверху;
на фиг.4 - то же, вид сбоку;
на фиг.5 показано сечение листа поглотителя после частичного отделения влаги;
на фиг.6 показан вид барабана во время работы (вид по стрелке А);
на фиг.7 показан лист поглотителя при загрузке и выгрузке из центробежной сушилки, вид сверху;
на фиг.8 показано то же, что на фиг.7, вид с торца листа;
на фиг.9 показано взаимное положение листа и прижимного устройства.
Перечень позиций, указанных на чертежах:
1 - корпус;
2 - крышка;
3 - ротор;
4 - вал;
5 - подшипниковый узел;
6 - электродвигатель;
7 - обечайка сетчатая;
8 - П-образное кольцо;
9 - винт;
10 - отверстие;
11 - кольцо обечайки;
12 - центрующая втулка;
13 - фиксатор;
14 - прижимное устройство;
15 - лист поглотителя;
16 - пластина формующая;
17 - втулка распорная;
18 - гибкая связь;
19 - выступ сформованного листа;
20 - паста;
21 - поперечный борт;
22 - продольный сварной шов.
Центробежная сушилка содержит корпус 1 с крышкой 2. В корпусе 1 установлен ротор 3, закрепленный на валу 4, установленном в подшипниковом узле 5. Вал 4 соединен с приводом вращения в виде электродвигателя 6. Внутри ротора 3 установлена обечайка сетчатая 7, на верхнем срезе которого закреплено П-образное кольцо 8, на наружной поверхности которого установлены взаимодействующие с наружной поверхностью ротора 3 винты 9. В днище ротора 3 выполнены отверстия слива 10 для удаления фугата. В нижней части обечайки сетчатой 7 установлено кольцо обечайки 11, которое при установке обечайки сетчатой 7 охватывает центрующую втулку 12. Ротор 3 соединяется с валом 4 посредством фиксатора 13. В полость ротора 3 помещается прижимное устройство 14 в виде перфорированной гибкой вставки, которая может быть выполнена в виде гибкой металлической, либо полимерной сетки, либо в виде отдельных элементов, соединенных между собой шарнирами, либо гибкими связями.
Один из таких элементов показан на фиг.3, 4, 5, на которых видно, что с листом поглотителя 15 взаимодействует прижимное устройство 14, содержащее пластины формующие 16, между которыми расположены втулки распорные 17, собираемые в пакет гибкими связями 18, изготовленными в виде струны. При вращении ротора 3 пластины формующие 16 под действием центробежных сил вдавливаются в лист поглотителя 15. При этом в зазоре между пластинами 16 образуются выступы сформованного листа 19.
На фиг.7 и 8 показано размещение поглотительного листа 15 на прижимном устройстве 14 в виде крупноячеистой полимерной сетки. Поглотительный лист 15 содержит пасту 20 и заключен в оболочку из нетканого материала посредством поперечных швов с образованием бортов 21 для последующего соединения листов 15 в непрерывную ленту и продольных сварных швов 22.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Исходный лист поглотителя 15 раскладывается на прижимном устройстве 14, как показано на фиг.7. Затем прижимное устройство 14 и лист 15 свертываются в рулон, как показано на фиг.9, помещаются в сетчатую обечайку 7 и раскладываются по ее поверхности так, чтобы лист поглотителя 15 прилегал без складок к внутренней поверхности сетчатой обечайки 7, как показано на фиг.6. Сетчатая обечайка 7 устанавливается в роторе 3, закрепленном на валу 4 фиксатором 13. При этом центрующая втулка входит в кольцо обечайки 11, а П-образное кольцо 8 охватывает верхнюю часть ротора 3. После затяжки винтов 9 крышка 2 закрывается и включается электродвигатель 6, вращение от которого передается на ротор 3 через вал 4, установленный в подшипниковом узле 5. После окончания отделения влаги разборка устройства для извлечения листа 15 выполняется в обратном порядке.
При вращении ротора 3 под действием центробежных сил влага из пасты 20, заключенного между сварными швами 21 и 22 нетканого материала подложки листа 15, отделяется и через сетчатую обечайку 7 поступает в полость ротора 3, откуда фугат через отверстия 10 поступает в корпус 1 и удаляется из центробежной сушилки.
При использовании перфорированной гибкой вставки в виде соединенных гибкими связями 18 формующих пластин 16, между которыми установлены распорные втулки 17, под действием центробежных сил на листе 15 образуются поперечные каналы, ограниченные выступами 19 для пропуска воздуха при наложении листов друг на друга. При этом глубина каналов зависит от частоты вращения ротора и массы формующих пластин 16. Толщина пластины определяет ширину каналов, высота пластин определяет глубину формуемых каналов, а высота втулок - расстояние между канала.
Предлагаемое устройство просто в аппаратурном исполнении и эксплуатации и обеспечивает создание устройства для сушки кристаллогидратов пероксидов металлов, обеспечивающих стабильность продукта и повышение производительности при его сушке.