Вибрационная печь

 

Изобретение относится к вибрационным печам для термообработки сыпучих материалов. Вибрационная печь содержит корпус с патрубками загрузки и выгрузки, нагреватель в виде винтового желоба для обрабатываемого материала, узлы крепления желоба в виде полуобечаек, вибропривод. Смежные полуобейчаки узлов установлены взаимноперпендикулярно. 4 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике, и может быть использовано в химической, горной, металлургической и других отраслях промышленности, связанных с термообработкой сыпучих материалов.

Известна вибрационная печь, содержащая рабочий орган, концевые участки которого выведены в плане за пределы рабочего органа и соединены между собой патрубком, термоизоляцию, упругую подвеску, вибропривод, устройства загрузки и выгрузки, токоподводы [1].

Недостатками известной печи являются: ограниченный сушильный объем рабочего органа, что снижает технологические возможности печи, исключая ведение процессов термообработки высоковлажных материалов, так как значительный объем образующихся паров и газов приводит к высокой скорости их движения в рабочем органе над слоем транспортируемого материала, что ведет к захвату и выносу пылевидной фракции термообрабатываемого материала; печь является аппаратом периодического действия, а не непрерывного, что снижает технологические возможности аппарата.

Известна вибрационная печь, содержащая корпус, нагреваемый винтовой желоб, узлы крепления желоба, патрубки загрузки и выгрузки, вибропривод, упругую подвеску. Желоб крепится к корпусу посредством узлов крепления в виде кронштейнов, к которым желоб прикреплен посредством подпружиненных болтовых соединений, которые содержат электроизоляторы, при подключении желоба в электрическую цепь понижающего трансформатора в качестве омического сопротивления, на котором при прохождении электрического тока выделяется тепло [2].

Основными недостатками данной печи являются: невысокая надежность работы вследствие того, что в конструкцию узла крепления желоба к корпусу, выполняющего функции компенсатора термических деформаций желоба и одновременно изолирующего желоб от корпуса, входят упругие элементы. Эти элементы выполнены в виде пружин и при длительном термическом воздействии на них теряют упругие свойства, что ведет к раскрытию стыка крепления желоба и вследствие значительных динамических нагрузок к выходу узла крепления желоба из невысокой производительности, так как применение упругих элементов - пружин ограничивает допустимую температуру нагрева желоба.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности работы печи при одновременном повышении производительности.

Указанная цель достигается за счет того, что в вибрационной печи, содержащей корпус, нагреваемый винтовой желоб, узлы крепления желоба, патрубки загрузки и выгрузки, вибропривод, упругую подвеску, согласно изобретению узлы крепления желоба выполнены в виде полуобечаек, причем полуобечайки смежных узлов крепления установлены взаимно перпенди- кулярно.

На фиг.1 изображена печь, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 - печь, узел крепления изображен в изометрии.

Вибрационная печь содержит теплоизолированный цилиндрический корпус 1, внутри которого размещен нагреваемый винтовой желоб 2. Снизу к корпусу 1 прикреплен приводной кронштейн 3, снабженный вибровозбудителями 4. Корпус 1 установлен на упругой подвеске 5 в виде пружин и снабжен патрубком 6 загрузки, патрубком 7 выгрузки и патрубком 8 отсоса парогазовой смеси, который подключен к вентиляционной системе. Винтовой желоб 2 крепится к корпусу с помощью узлов крепления, выполненных в виде полуобечаек, причем смежные полуобечайки, соединяющие желоб 2 с корпусом 1, установлены взаимно перпендикулярно, т.е. узлы крепления установлены следующим образом: одна полуобечайка 9 установлена таким образом, что ее образующая расположена вертикально, а другая полуобечайка 10 смежного узла крепления расположена таким образом, что ее образующая расположена горизонтально, по касательной в плане к желобу 2. Для крепления полуобечаек 9 и 10 их края снабжены фланцами 11, а центральная часть каждой полуобечайки 9 и 10 снабжена фланцем 12. По месту крепления этих фланцев 11 и 12 к желобу 2 и к корпусу 1 установлены электроизоляционные пластины 13. Желоб 2 снабжен клеммами 14, с помощью которых он подключен в электрическую цепь.

Вибрационная печь работает следующим образом.

Включается нагрев желоба 2 при подключении его с помощью клемм 14 в электрическую цепь понижающего трансформа- тора в качестве омического сопротивления. При пропускании тока по желобу 2 в нем выделяется тепло, которое нагревает желоб 2 до заданной температуры. При этом происходит увеличение диаметральных размеров желоба 2, это термодеформация желоба 2 компенсируется с помощью узлов крепления, выполненных в виде полуобечаек 9 и 10 за счет отгиба участков полуобечаек 9 и 10, расположенных между фланцами 11 и 12, так как полуобечайки 9 и 10 расположены таким образом, что они обладают податливостью в радиальном направлении.

Включается отсос паров и газов в вентиляционную систему, к которой подключен патрубок 8 отсоса парогазовой смеси. Включаются вибровозбудители 4 и через патрубок 6 загрузки в печь подается исходный материал. Под действием направленных винтовых колебаний, генерируемых вибровозбудителями 4 и передаваемых желобу 2 с помощью узлов крепления, желоб 2 совершает установившиеся по частоте и амплитуде гармонические винтовые колебания, под действием которых материал транспортируется по желобу 2 снизу вверх, от патрубка 6 загрузки к патрубку 7 выгрузки. Узлы крепления передают вибрацию от корпуса 1 к желобу 2 за счет того, что вертикально расположенная полуобечайка 9 обладает большой жесткостью в вертикальном направлении и передает желобу 2 вертикальную составляющую амплитуды колебаний, а горизонтально расположенная полуобечайка 10 обладает большой жесткостью в горизонтальном направлении и передает желобу 2 горизонтальную состав- ляющую амплитуды колебаний.

Термодеформация желоба 2 при изменении температурных режимов обработки компенсируется податливостью полуобечаек 9 и 10 в радиальном направлении. Кроме того, при термообработке влажного материала стенки желоба 2 и его верхние кромки имеют большую температуру, чем днище желоба 2, отдающее тепло материала. Однако предлагаемая конструкция узлов крепления желоба позволяет компенсировать и эту неравномерность нагрева желоба 2 за счет того, что участки полуобечаек 9 и 10 по своей длине имеют возможность отгибаться на разную величину.

При движении по винтовому желобу 2 материал подвергается тепловой обработке и, достигая патрубка 7 нагрузки, через него выводится из аппарата.

Выделяющаяся в процессе термообработки парогазовая смесь удаляется через патрубок 8.

Преимущество предлагаемой конструкции вибрационной печи перед печью, выполненной по конструктивной схеме прототипа, состоит в повышении эксплуатационной надежности работы печи при одновременном повышении производитель- ности, так как конструктивное исполнение узла крепления желоба позволяет полностью компенсировать различные виды термической деформации, не только перемещение желоба при изменении его геометрических размеров, но и возникающее скручивание поперечных сечений желоба (при разной температуре нагрева бортов и стенок желоба). Предложенное крепление желоба позволяет повысить температуру обработки материала по сравнению с прототипом. Кроме того, предложенный узел крепления желоба не превосходит по высоте высоту желоба, т. е. обладает компактностью и не влияет на выбор зазора между витками желоба, что позволяет выбрать минимальное расстояние между витками желоба и уменьшить вертикальный габарит аппарата.

Формула изобретения

ВИБРАЦИОННАЯ ПЕЧЬ, содержащая корпус с патрубками загрузки и выгрузки, нагреватель в виде винтового желоба с узлами крепления к корпусу, вибропривод и упругую подвеску, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при одновременном повышении производительности, узлы крепления желоба выполнены в виде полуобечаек, причем полуобечайки смежных узлов крепления установлены взаимно перпендикулярно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4