Вибрационная сушилка для сыпучих материалов

Изобретение относится к вибрационным сушилкам для сыпучих материалов. Сушилка содержит корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы, систему подачи газа под решетку, дымосос для удаления отработавших газов, бункер-питатель, шлюзовое разгрузочное устройство. Внутри корпуса расположена наклонная виброактивная решетка, соединенная с вибратором. Вибратором служит однофазный линейный асинхронный двигатель, совмещенный с возвратной пружиной. На виброактивной решетке в шахматном порядке расположены жестко зафиксированные нагревательные электрические элементы, окруженные перфорированными оболочками. Нагревательные элементы охлаждаются потоком газа, проходящим через решетку. Использование линейного асинхронного двигателя позволяет упростить конструкцию привода, уменьшить его материалоемкость, а также снизить энергопотребление за счет рекуперации энергии из пружины в электрическую сеть. Принудительное охлаждение нагревательных элементов позволяет увеличить надежность их работы, интенсифицировать процесс теплоотдачи в просушиваемый материал, улучшить качество сушки путем более равномерного распределения теплового потока в сыпучей среде. 5 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, предназначено для сушки сыпучих материалов с использованием механических колебаний, но может применяться и в других отраслях промышленности, таких как химическая, пищевая, текстильная.

Известна вибрационная сушилка для сыпучих и пастообразных материалов, содержащая корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы. Внутри корпуса расположена наклонная виброактивная решетка, расположенная на наклонных пружинах и соединенная с вибратором, выполненным в виде кривошипно-шатунного механизма с электродвигателем. Существует система подачи газа, которая включает в себя направляющий воздуховод для подачи газа под решетку по всей ее длине. Газ в воздуховод поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа. В верхней части корпуса размещен дымосос для удаления отработавших газов и установлен шлюзовой питатель, а в нижней части расположено шлюзовое разгрузочное устройство. Причем на виброактивной решетке жестко зафиксированы в шахматном порядке полые твердые нагревательные трубки, внутри которых расположены электрические нагревательные элементы, объединенные в общую цепь и соединенные с реле, регулирующим их сопротивление (авторское свидетельство СССР №567049, F26B 3/36 от 04.11.74, патент РФ 2312285, F26B 17/26. Бюл. №34, 10.12.2007).

Недостатком известной установки является конструктивно сложный в исполнении, энергоемкий и материалоемкий кривошипно-шатунный привод и система нагрева движущейся сыпучей среды за счет теплопроводности материала среды, контактирующего с полыми нагревательными трубками, содержащими внутри нагревательные элементы.

Задачей изобретения является упрощение конструкции привода вибратора для увеличения надежности, уменьшения энергоемкости и материалоемкости привода, а также изменение конструкции оболочки нагревательных элементов для увеличения их теплоотдачи и равномерности распределения теплового потока по материалу сыпучей среды.

Поставленная задача решается тем, что в вибрационной сушилке для сыпучих материалов, содержащей корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы, расположенную внутри корпуса наклонную виброактивную решетку, соединенную с вибратором, систему подачи газа под решетку по всей ее длине, включающую в себя направляющий воздуховод, газ в который поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа, дымосос для удаления отработавших газов и бункер-питатель, установленные в верхней части корпуса, шлюзовое разгрузочное устройство, расположенное в его нижней части, жестко зафиксированные в шахматном порядке на виброактивной решетке полые твердые нагревательные трубки, внутри которых расположены электрические нагревательные элементы, согласно изобретению виброактивная решетка установлена на бегун однофазного линейного асинхронного двигателя, который совмещен с возвратной пружиной, а нагревательные элементы окружены перфорированными оболочками.

На фиг.1 изображена вибрационная сушилка для сыпучих материалов, на фиг.2 изображен линейный двигатель, на фиг.3 изображены силы, действующие на бегун двигателя, на фиг.4 изображены графики перемещения бегуна, его скорости и ускорения, на фиг.5 изображен нагревательный элемент решетки, окруженный перфорированной цилиндрической оболочкой.

Вибрационная сушилка фиг.1 для сыпучих материалов включает в себя корпус 1 с расположенной внутри наклонной виброактивной решеткой 2. Решетка с воздуховодом установлена на линейном двигателе 3 с бегуном 4 и возвратной пружиной 5. Решетка запирается защелкой 6 и совмещена с направляющим воздуховодом 7 для подачи газа под решетку и его распределения по всей длине решетки. Подача газа и его отсасывание производится через отсек 8, гибкое соединение 9 с воздуховодом 7, а отработавшие газы отсасываются дымососом 10. Вверху камеры имеется бункер-питатель 11, а в нижней части расположено шлюзовое разгрузочное устройство 12. На виброактивной решетке 2 в шахматном порядке жестко зафиксированы перфорированные цилиндрические оболочки 13, внутри которых располагаются электрические нагревательные элементы. Размер перфорации отверстий подбирается с таким же коэффициентом сопротивления потоку газа, как и для решетки. Корпус сушилки закреплен на раме, установленной на виброизоляторах 14.

Вибрационная сушилка работает следующим образом. Материал, поступивший в бункер-питатель 11, подается на наклонную виброактивную решетку 2. При открытии защелки 6 происходит высвобождение решетки и одновременно происходит включение двигателя 3.

Бегун 4, соединенный с воздуховодом 7 и пружиной 5, приходит в движение под воздействием собственной силы тяжести и сил со стороны других элементов конструкции, соединенных с ним.

После открытия защелки 6 (фиг.1) и включения в сеть индуктора 16 (фиг.2) на бегун 4 линейного двигателя, связанный с пружиной 5, скользящий в подшипниках 15, начинают действовать силы. На бегун (фиг.3) действуют сила со стороны пружины Fпр=-k·x, электромагнитная сила линейного асинхронного двигателя Fлад=kлад·x', сила сопротивления Fc=-α·x' и сила тяжести P=m·g. Электромагнитная сила линейного двигателя Fлад и сила сопротивления Fc пропорциональны скорости движения бегуна V=x'(t), сила Fпр считается пропорциональной перемещению бегуна относительно положения равновесия. В соответствии со вторым законом Ньютона произведение массы движущегося тела на его ускорение равно действующей на тело силе. Поэтому для описания движения бегуна используется дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами, записанное для перемещения бегуна x(t) вдоль его продольной оси. Уравнение движения совместно с начальными условиями и ограничениями имеет вид:

m·x''+(α-kлад)·x'+k·x=-m·g·sinβ, x(0)=0, x'(0)=0,

(1) при ограничении x(t)≥-x0. В уравнении (1) принято:

x'', x' - ускорение и скорость бегуна;

m - масса всех движущихся вместе с бегуном частей;

α - коэффициент вязкого трения;

kлад - коэффициент пропорциональности, связывающий скорость и силу линейного асинхронного двигателя;

k - коэффициент упругости пружины;

g - ускорение силы тяжести;

β - угол наклона оси двигателя по отношению к линии горизонта.

Первоначальное отклонение пружины от положения равновесия и скорость в начальный момент времени принимаем равными нулю. Решение уравнения (1) при заданных начальных условиях и ограничениях имеет вид x(t)=-mgsinβ/k·(exp(α1·t)·(α1/ω·sin(ωt)-cos(ωt))+1), где обозначено

α1=(kлад-α)/(2·m).

Частота колебаний бегуна ω вычисляется по формуле , при условии

4k·m≥(kлад-α)2. На фиг.4 приведены графики безразмерных амплитуд перемещения бегуна, скорости бегуна и ускорения, действующего на бегун, в зависимости от безразмерного времени t. В начальный момент времени при t=0 перемещение бегуна относительно положения равновесия имеет координату «0», скорость бегуна равна 0, действует составляющая силы тяжести - m·g·sin α вдоль направления оси двигателя 0х. С началом движения бегуна появляются сила сопротивления Fc, сила Fлад, пропорциональные скорости движения, но противоположно направленные, и сила со стороны пружины Fпр. Под действием сил Fпр, Fc, Fлад, Р бегун приходит в точку, где относительное перемещение пружины равно «-x0» (точка А фиг.4). В ней скорость бегуна становится равной нулю, и на бегун действуют только противоположно направленные силы тяжести и упругости сжатой пружины. Под действием силы упругости пружины бегун приходит в движение в обратном направлении, и на него вновь действуют Fпр, Fс, Fлад, Р. После прохождения положения равновесия пружины сила Fпр меняет знак, а скорость бегуна к моменту времени t=В будет наибольшей. При дальнейшем движении бегуна в момент времени t1=π/ω (точка С фиг.4) скорость бегуна становится равной нулю, перемещение бегуна относительно положения равновесия максимальное, и на него действуют сила упругости растянутой пружины и сила тяжести. Бегун под действием этих сил начинает движение в обратном направлении вместе с прикрепленной к нему решеткой. На бегун вновь начинают действовать все силы, рассмотренные ранее. Движение бегуна продолжается до достижения бегуном положения наибольшего сжатия пружины (точка D фиг.4). Скорость бегуна скачком становится равной нулю, а перемещение бегуна относительно положения равновесия вновь имеет координату «-х0», часть механической энергии системы переходит в тепловую и рассеивается в окружающую среду, а часть переходит в энергию, запасенную пружиной. Пружина оказывается сжатой, что необходимо для последующего появления пускового усилия линейного двигателя и рекуперации энергии из пружины в электрическую сеть. На этом цикл работы установки в колебательном режиме замыкается и периодически повторяется, если движение бегуна и решетки не будет остановлено защелкой 6 (фиг.1), совмещенной с выключателем сети.

Под воздействием поступающего снизу газа и вибрации со стороны решетки среда переходит в состояние виброкипящего слоя, который равномерно перемещается по наклонной решетке вниз. Вибрация решетки 2 (фиг.5) и закрепленных неподвижно на ней перфорированных оболочек 10 с нагревательными элементами 11, а также подача снизу по воздуховоду 6 газа обеспечивают стабильный тепловой режим виброкипящего слоя. Охлаждение нагревательных элементов конвективным потоком газа увеличивает надежность их работы. Отработанные газы, прошедшие через виброкипящий слой, отсасываются дымососом, а высушенный материал поступает в разгрузочное устройство 12.

Предложенное устройство позволяет упростить конструкцию сушилки, уменьшить материалоемкость конструкции за счет удаления кривошипно-шатунного механизма, уменьшить энергоемкость привода путем рекуперации энергии из пружины в электрическую сеть, интенсифицировать процесс сушки дисперсных материалов и улучшить качество сушки использованием только вынужденного конвективного подвода тепла в виброкипящий слой, а также увеличить надежность работы нагревательных элементов за счет их вынужденного конвективного охлаждения.

Вибрационная сушилка для сыпучих материалов, содержащая корпус, закрепленный на раме, которая установлена на виброизоляторы, расположенную внутри корпуса наклонную виброактивную решетку, соединенную с вибратором, систему подачи газа под решетку по всей ее длине, включающую в себя направляющий воздуховод, газ в который поступает под давлением через гибкое соединение воздуховода с отсеком подачи газа, дымосос для удаления отработавших газов и бункер-питатель, установленные в верхней части корпуса, шлюзовое разгрузочное устройство, расположенное в его нижней части, жестко зафиксированные в шахматном порядке на виброактивной решетке полые твердые нагревательные трубки, внутри которых расположены электрические нагревательные элементы, отличающаяся тем, что виброактивная решетка установлена на бегун однофазного линейного асинхронного двигателя, который совмещен с возвратной пружиной, а нагревательные элементы окружены перфорированными оболочками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может найти применение в горнорудной, строительной, фармацевтической, сельскохозяйственной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к виброустройствам для сушки сыпучих материалов. .

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может использоваться в сельскохозяйственной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к сушилкам дисперсных и адгезионных материалов и может применяться на предприятиях различных отраслей промышленности, таких как химической, пищевой, текстильной.

Изобретение относится к сушилкам для сушки сыпучих и пастообразных материалов и может применяться на предприятиях различных отраслей промышленности, таких как химической, пищевой, текстильной.

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может использоваться в сельскохозяйственной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к способу регулирования работы решетчатого охлаждающего устройства для охлаждения горячего сыпучего материала, например цементного клинкера, который перемещается с помощью соответствующего транспортирующего средства от конца загрузки сыпучего материала к концу разгрузки охлажденного материала, в то время как охлаждающая решетка и распределенный на ней слой сыпучего материала пронизывается, по существу, снизу вверх потоками охлаждающего воздуха, которые регулируются посредством устройств регулирования, расположенных под охлаждающей решеткой

Изобретение относится к сушилкам для сахара-песка и может применяться на предприятиях пищевой, химической и других отраслей промышленности

Группа изобретений относится к сушке растительных материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве и в пищевой промышленности преимущественно для получения лечебных веществ. В процессе сушки топинамбура его моют, сортируют, инспектируют, калибруют, очищают, нарезают на кубики, бланшируют, сульфитируют и обрабатывают агентом сушки в плотном слое в два этапа: сначала при переменной, затем при постоянной температуре. В качестве агента сушки используют воздух с температурой, не превышающей 90°C. Этапы сушки разграничены критической влажностью топинамбура. Устройство для сушки топинамбура включает бункер, сушильную и охладительную камеры, наклонные жалюзийные решета, цепочно-планчатый транспортер, теплогенератор, охлаждающий вентилятор и дополнительный теплогенератор, подключенный к охладительному вентилятору. Использование группы изобретений позволит повысить качество получаемого продукта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а более конкретно к способам осуществления сушки зернопродукции злаковых, семечковых и крупяных культур, но может быть также использовано для подсушки гранул, конгломератов и кристаллов в химической и фармацевтической отраслях. Способ подсушки потока зерна в мобильной сушилке включает перемещение зернопотока по внутренней полости трубчатой секционной сушильной камеры змеевикового типа по направлению сверху вниз, обеспечение дополнительной закрутки всего зернопотока вокруг его оси по ходу движения в полостях отдельных секций, причем закрутку зернопотока осуществляют в четных секциях по часовой стрелке, а в не четных секциях против часовой стрелки, высокоскоростными подъемно транспортирующими, эжектирующими струями воздуха-теплоносителя. Процесс подсушки протекает с обеспечением непрерывного влагоотделения с поверхности зерна и удаления паров влаги от зернопотока. Из нижнего витка трубчатой сушильной камеры обеспечивают выгрузку зернопотока в тару или бурт, с одновременным определением его влажности датчиком. При этом трубчатую сушильную камеру змеевикового типа вдоль ее вертикальной оси подвергают механическим колебаниям с частотой φ и амплитудой λ. Изобретение должно снизить или исключить образование застойных зон в нижней части внутренней полости змеевиковой сушильной камеры по всей ее длине. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в пищевой и комбикормовой промышленности для сушки растительных продуктов и компонентов комбикормов. Вакуум-сублимационная сушилка включает вакуумную камеру, секции с термоэлектрическими модулями, вакуум-насос, нагреватель. Внутри вакуумной камеры расположены электровибратор с пружинами, закрепленными в нижней части несущей рамы вакуумной камеры, и вертикальный ковшовый транспортер, нижняя часть которого посредством направляющего патрубка сообщена с нижней секцией с термоэлектрическими модулями. Верхняя часть вертикального ковшового транспортера через гибкий поворотный патрубок сообщена с верхней секцией с термоэлектрическими модулями. Смежные секции с термоэлектрическими модулями жестко установлены на противоположных вертикальных стенках несущей рамы вакуумной камеры в шахматном порядке противонаклонно под углом α к горизонтальной оси. Секции с термоэлектрическими модулями и вертикальный ковшовый транспортер создают непрерывный, равномерный круговой поток обрабатываемого материала. Использование заявленной вакуум-сублимационной сушилки позволяет обеспечить равномерность сушки, сократить продолжительность цикла обработки и снизить энергозатраты. 1 ил.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в пищевой и комбикормовой промышленности для сушки растительных продуктов и компонентов комбикормов. Способ включает подачу подготовленного продукта в вакуумную камеру на наклонные к горизонтали вибрирующие лотки, продвижение по ним, сублимацию продукта путем создания вакуума в вакуумной камере, подвод необходимого для сушки тепла и отвод конденсата. Для вакуум-сублимационной сушки используют секции с термоэлектрическими модулями, к которым подводят аммиак, обеспечивающий температуру охлаждения 30-70°C. Продукт загружают в вертикальный ковшовый транспортер, которым подают на верхний лоток, установленный в секции с термоэлектрическим модулем, расположенной наклонно под углом α к горизонтальной оси, перемещают вдоль лотка и переводят на следующий лоток, установленный в секции с термоэлектрическим модулем, расположенной под предыдущей секцией противонаклонно под углом α к горизонтальной оси, пропускают вдоль несущей рамы вакуумной камеры до заполнения всех лотков, создавая псевдоожиженный поток внутри нее, с последующим поступлением продукта в упомянутый вертикальный ковшовый транспортер, по которому доставляют продукт на упомянутый верхний лоток секции с термоэлектрическим модулем. В процессе сублимации производят многократное круговое движение потока продукта до достижения им заданной конечной влажности. Использование заявленного способа должно обеспечить равномерность сушки, сократить продолжительность цикла обработки и снизить энергозатраты. 1 ил.

Изобретение относится к технике сушки, термообработки дисперсных высоковлажных материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Установка включает соединенные между собой герметичные камеры: камеру виброкипящего слоя и камеру кипящего слоя, и пароперегреватели пара атмосферного и пониженного давления. Пароперегреватели пара атмосферного и пониженного давления установлены с внешней стороны камер соответственно виброкипящего слоя и кипящего слоя и соединены с ними разделяющими жалюзи, камера виброкипящего слоя дополнительно снабжена коробом для отвода отработанного перегретого пара атмосферного давления со встроенной регулирующей заслонкой, причем короб соединен с пароперегревателем пара пониженного давления, а решетка камеры виброкипящего слоя установлена с возможностью регулировки угла наклона; внутри камер по всей их ширине установлены подпружиненные наклонные вставки, закрепленные шарнирно с возможностью вращения, угол поворота которых превышает угол естественного откоса материала, при этом нижние кромки наклонных вставок расположены с одинаковыми зазорами над решетками для беспрепятственного перемещения материала по поверхности этих решеток. Изобретение должно повысить качество высушенного материала и уменьшить удельные энергозатраты на процесс сушки. 1 ил.

Устройство для сушки зерна содержит кожух, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган. Верхняя поверхность кожуха выполнена горизонтальной. Нижняя поверхность кожуха наклонена вниз от загрузочного бункера к выгрузному окну. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде короба, который установлен с возможностью сообщения ему колебаний и изменения угла наклона относительно горизонтали. Верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой. Боковые поверхности ступеней выполнены перфорированными, причем диаметр перфорации не превышает минимального размера зерна. Под верхними поверхностями ступеней установлены нагреватели. Воздуховод соединен с внутренней полостью короба. Нагревательные элементы установлены в воздуховоде. Изобретение обеспечивает повышение качества сушки зерна за счет равномерного нагрева зерна воздушным потоком. 1 ил.

Устройство для сушки зерна содержит кожух прямоугольного сечения, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, а также установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде короба и установлен с возможностью сообщения ему колебаний. Верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой. Боковые поверхности ступеней выполнены перфорированными с диаметром перфорации, не превышающим минимального размера зерна. Воздуховод соединен с внутренней полостью короба. Нагревательные элементы установлены в воздуховоде. Изобретение обеспечивает повышение качества сушки зерна за счет равномерного нагрева зерна воздушным потоком. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна. Устройство для сушки зерна включает в себя кожух прямоугольного сечения, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, а также установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде короба и установлен с возможностью сообщения ему колебаний. Верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой с возможностью изменения угла наклона ступеней. Боковые поверхности ступеней выполнены перфорированными. Воздуховод соединен с внутренней полостью короба. Нагревательные элементы установлены в воздуховоде. Применение данного устройства позволяет повысить качество сушки зерна. 1 ил.

Изобретение относится к вибрационным сушилкам для сыпучих материалов

Наверх