Установка для термообработки материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

J г а" (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170179 (21) 2715250/29-33 (51) hh. с присоединением заявки ¹F 27 В 1 /00 (23) Приоритет1

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 151080 Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.1080 (Ç) УДК 66. 041..53(088.8) (72) Авторы изобретения

P . 3 ..Зи ганшин, Ю. П. Желуницын, Л. A. Данилова, A.A. Вахотин, Б.Л.Буданов и Е.A.Ãoëóáåý (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт имени В.В.Куйбышева (54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ MATEPHAJlA

Изобретение относится к технике термообработки, в частности нагрева и охлаждения сыпучих, а также жидких и пастообразных химических, фармацевтических, строительных и пище- 5 вых материалов.

Известен аппарат для термообработки материалов, содержащий вертикальную шахту с размещенными в ней вибрирующими нагревательными элементами 1О в виде пучка труб (1) .

Нагрев труб осуществляется установкой внутри труб нагревательных элементов. Обрабатываемый материал плотным слоем под действием силы тя- 15 жести перемещается сверху вниз. В таких конструкциях прогреву подвергается лишь тонкий пристеночный слой, выравнивание температуры массы происходит при перемешивании в 20 результате воздействия сил вибрации и перемещения частиц при движении к разгрузочному окну. Таким образом, одновременно обрабатывается ббльшая масса материала, что увеличивает вре-25 мя обработки и приводит к снижению производительности аппарата, увеличению энергоемкости процесса.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является 30

2 установка для контактной сушки сыпучих материалов, предназначенная для нагрева, сушки и охлаждения сыпучих материалов, состоящая из вертикального корпуса, внутри. которого в шахматном порядке установлены жестко с ннм соединенные горизонтальные трубчатые нагреватели. Обогрев осуществляется горячими дымовыми газами.В трубы охладителя подают холодную воду. Корпус аппарата подвешивают на пружинах-амортизаторах и приводят в колебательное движение вибратором.

Материал подают сверху и при помощи тарельчатого питателя выгружают сни.зу (2) .

Недостатком данного аппарата является большая его загрузка при малой площади теплообменной поверхности, вследствие чего увеличивается общее время термообработки материала и уменьшается производительность аппарата. Поэтому аппарат не может быть использован для обработки материалов, имеющих низкую термическую стойкость.

К недостаткам данной конструкции следует отнести также необходимость вместе с нагревателями вибрировать весь корпус аппарата, имеющий большое количество сварных швов, что

771428

d0 приводит к возникновению дополнительных усталостных напряжений в конструкции. Аппарат мало удобен в обслуживании вследствие затрудненного доступа к теплообменным поверхностям, невозможности их визуального осмотра и чистки. Большое количество труб-нагревателей создает гидродинамическое сопротивление, что снижает производительность аппарата.

Данная конструкция не позволяет регулировать параметры вибрации.

Целью изобрЕтения является интенсификация процесса- теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в установке для термообработки материала, содержащей вертикальный корпус с нагревателем и вибратор, корпус и установленный в нем с коническим кольцевым зазором нагреватель имеют форму усеченного конуса, на внешней поверхности нагревателя выполнены винтовые канавки, а в центре его расположен вибратор, причем между опорным фланцем нагревателя и фланцем корпуса размещена прокладка для регулировки конического кольцевого зазора.

На чертеже изображена установка для термообработки материала.

Установка состоит иэ корпуса 1, представляющего собой цельносварную конусообразную внутреннюю рабочую камеру, имеющую наружную рубашку обогрева (охлаждения) 2, В Рубашку подается теплоагент (пар, масло) или хладагент (вода) . Внутри корпуса на амортизирующей прокладке 3 из вакуумной резины концентрично ему установлен нагреватель (охладитель) 4, представляющий собой конусообразное тело с внутренней рубашкой обогрева (охлаждения), на внешней поверхности которого выполнены винтовые канавки 5 трапецеидального сечения. Винтовые канавки увеличивают поверхность теплообмена, способствуют направленному движению материала, смещению нагретых и холодных слоев одно относительно другого. Рабочие поверхности корпуса и нагревателя (охладителя) установлены с определенным зазором н обраэуют коническую камеру, разделенную на секции, подогрева (охлаждения) и кондиционирования. В верхней части аппарата .величина зазора .30-60, в нижней — 10-20 .мм.

Регулирование зазора осуществляется изменением размера амортизирующей прокладки 3. В центральной части нагревателя (охладителя) в цилиндре рубашки обогрева жестко установлен одновальный эксцентриковый механический вибратор 6, с регулируемыми параметрами.

Нагреватель (охладитель) своим опорным фланцем 7 устанавливается на верхнюю часть корпуса и фикS

tI

40 сируется относительно корпуса с помощью амортизирующих пружин, Установка работает следующим образом.

Обрабатываемый материал поступает в загрузочный люк в верхней части установки и под действием силы тяжести и вибрационных сил продвигается по кольцевому зазору, проходя последовательно сообщающиеся между собой камеры тепловой обработки и кондиционирования и попадает в сборник, расположенный в нижней части установки. Горизонтально направленные колебания, создаваемые вибратором, способствуют уплотнению слоя материала, снижению его пористости. Уменьшение содержания воздуха в межчастичном пространстве ведет к повышению интенсивности теплообмена поверхностей нагрева (охлаждения) с тонким слоем обрабатываемого материала.

Двусторонняя тепловая обработка материала в тонком слое при горизонтально направленных колебаниях частиц приводит к интенсификации теплообмена, что способствует значительному повышению производительности установки.

Мирина диапазона изменения параметров вибрации позволяет подобрать наиболее оптимальные режимы при термообработке различных материалов: . хрупких, вязких, подвергающихся истиранию и иэмельчению. Высокая производительность аппарата при малых температурах греющего агента дает возможность обрабатывать материалы малостойкие, подвергающиеся разложению при высоких температурах. Нагреватель (охладитель) легко извлекается из аппарата, что делает возможным осмотр и чистку теплообменных поверхностей.

Формула изобретения

Установка для термообработки материала, содержащая вертикальный корпус с нагревателем и вибратор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, корпус и установленный в нем с коническим кольцевым зазором нагреватель имеют форму усеченного конуса, на внешней поверхности нагревателя выполнены винтовые канавки,а в центре его расположен вибратор, причем между опорным фланцем нагревателя и фланцем корпуса размещена прокладка для регулировки конического кольцевого зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 567922, кл. F 26 В 17/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 194648, кл. F 26 В 17/16, 1965 (прототип) .

771428

7565/2 Тираж 671 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.иноземцева

Редактор Э.Шибаева Техред М.Кузьма Корректор С.Шекмар