ВИБРАЦИОННАЯ СУШИЛКА Российский патент 1994 года по МПК F26B17/30 

Изобретение относится к устройствам для сушки сыпучих материалов и может найти применение в сельском хозяйстве преимущественно для сушки зерна.

Известны сушилки для сушки сыпучих материалов, например зерна, содержащие шахту прямоугольного сечения с закрепленными с помощью шарниров на ее стенках поворотными боковыми и центральными встречно наклоненным продуваемыми полками, образующими два каскада для нисходящего перемещения в противотоке с теплоносителем, устройство для поворота полок, состоящее из системы тросов, лебедки и блоков.

Однако они отличаются малой надежностью, обусловленной срабатыванием шарниров, упоров и тросов, а также необходимостью их частой регулировки. Кроме того, они имеют повышенную сложность и металлоемкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вибрационная сушилка, содержащая установленный на амортизаторах вертикальный корпус, внутри которого размещена система соединенных между собой шарнирных параллелограммов, на сторонах которых с возможностью скольжения по ним установлены полки, причем нижние из них шарнирно связаны с механизмом перемещения полок, содержащим соединение типа "винт-гайка", ползуны и маховички.

Недостатком аппарата является невысокая надежность и, как следствие этого, небольшой срок службы, обусловленный недостаточной плотностью соединения (пар трения скольжения): полки - стороны параллелограмма. Кроме того, он отличается невысокой интенсивностью тепломассообмена, что вызвано неодинаковым (и недостаточным) временем пребывания (экспозиций) высушиваемого материала на полках по высоте аппарата.

В связи с тем, что влажность высушиваемого материала (зерна) по мере продвижения его от загрузочного патрубка к разгрузочному изменяется (уменьшается), то и изменяются другие параметры, связанные с ней: эффективная вязкость, сыпучесть, коэффициент трения материала о поверхность полки и др. При этом вязкость уменьшается, сыпучесть (текучесть) повышается. Соответственно уменьшению вязкости и повышению сыпучести возрастает скорость транспортирования материала по мере продвижения его от вышележащих полок к нижележащим (что и имеет место в известной сушилке (прототипе), в которой устанавливается одинаковый угол наклона всех ее полок по высоте аппарата). При этом одновременно (при постоянстве расхода высушиваемого материала) уменьшается толщина слоя материала на нижележащих полках. Но так как время контакта фаз пропорционально толщине продуваемого слоя, то степень насыщения теплоносителя влагой при переходе от верхних полок к нижним уменьшается, что приводит к снижению интенсивности тепломассообмена в сушилке в целом.

Цель изобретения - повышение надежности и интенсификация процесса тепломассообмена.

Цель достигается тем, что в известной вибрационной сушилке, содержащей установленный на амортизаторах, вертикальный корпус прямоугольного сечения, систему поярусно расположенных шарнирных параллелограммов, полки для перемещения зерна, расположенные на сторонах параллелограммов, механизм изменения угла наклона сторон параллелограммов, вибропривод, согласно изобретению, система шарнирных параллелограммов выполнена разомкнутой (без взаимосвязи друг с другом) с возможностью автономного регулирования угла наклона сторон каждого параллелограмма, при этом стороны параллелограмма выполнены раздвижными, телескопического типа, на охватывающих поверхностях которого (этого соединения) жестко закреплены полки. Каждый из шарнирных параллелограммов имеет механизм изменения угла наклона сторон, выполненный в виде коромысла, шарнирно связанного с помощью тяг с перемещающимися концами сторон параллелограмма.

Для производства ремонтных работ и быстрой смены решетных полотен шарнирные параллелограммы выполнены съемными.

При выполнении системы шарнирных параллелограммов разомкнутой и оснащении каждого из них автономным механизмом изменения угла наклона сторон для каждого яруса системы удается установить "свой" угол наклона полок, соответствующий меняющейся влажности.

Переменный угол наклона полок (уменьшающийся к низу сушилки) позволяет поддерживать постоянную скорость перемещения материала по всей высоте аппарата, что, в свою очередь, обуславливает постоянство толщины просушиваемого (продуваемого) материала. В целом, средняя толщина высушиваемого материала на полках в предлагаемой сушилке по сравнению с таковой в известном аппарате (прототипе) возрастает, что приводит к повышению степени насыщения агента сушки влагой, интенсификации тепломассообмена.

При выполнении сторон параллелограмма в виде телескопического соединения удается обеспечить жесткое закрепление полок на охватывающей поверхности соединения, что, в свою очередь, позволяет существенно повысить жесткость конструкции, надежность, увеличить срок службы аппарата в целом. Кроме того, при этом значительно упрощается конструкция аппарата, сборка и разборка его.

(Для сравнения отметим, что в известном аппарате - прототипе полки установлены на сторонах параллелограмма с возможностью контактного скольжения, что не обеспечивает достаточную жесткость конструкции).

На фиг.1 схематично изображена предлагаемая сушилка; на фиг.2 - узел I фиг.1.

Сушилка содержит вертикальный корпус 1 прямоугольного сечения, установленный на амортизаторах 2, дебалансный привод 3, загрузочный 4 и разгрузочный 5 патрубки, штуцеры для входа 6 и выхода 7 теплоносителя. На стенках корпуса поярусно установлены шарнирные параллелограммы 8, стороны которых выполнены раздвижными, телескопического типа, причем на охватывающей поверхности (трубе) 9 жестко закреплены перфорированные полки 10. Каждый из шарнирных параллелограммов снабжен механизмом перемещения (поворота) полок, состоящий из коромысла 11 и тяг 12. Последние шарнирно связаны с перемещающимися концами полок. Для придания жесткости конструкции шарниры параллелограмма, расположенные по горизонтальной диагонали, "разнесены" по вертикали (укреплены на боковинах 13). Шарнирные параллелограммы выполнены съемными. Быстросъемность и надежность их закрепления к стенкам корпуса обеспечивается клиновым соединениям 14.

Сушилка работает следующим образом.

Высушиваемый материал, например зерно, поступает в сушилку через загрузочный патрубок 4, а подогретый воздух подается через штуцер 6, после чего включают вибропривод 3. Под воздействием вибрации указанный материал перемещается сверху вниз последовательно по полкам 10 двумя каскадами и выводится из сушильной камеры через разгрузочный патрубок 5.

Высота зернового слоя на полках, а следовательно, и продолжительность пребывания его (зерна) регулируется путем задания определенного угла наклона полок при помощи механизма изменения угла наклона последних. Для увеличения угла наклона коромысло 11 поворачивают против часовой стрелки. При этом шарнирно связанные с ним тяги 12 сдвигают стороны параллелограмма, одновременно разворачивая закрепленные на его сторонах полки 10. Уменьшения же углов наклона полок добиваются поворотом коромысла 11 в обратную сторону.

Указанный механизм поворота полок позволяет устанавливать угол наклона последних в зависимости от вида обрабатываемого материала и его начальной влажности практически от 0^о до угла естественного откоса материала.

Применение предлагаемой сушилки по сравнению с известной (прототипом) благодаря возможности поярусного регулирования угла наклона полок позволяет поддерживать оптимальный режим сушки на каждом ярусе полок аппарата, что, в свою очередь, приводит к интенсификации процесса тепломассообмена в целом. Кроме того, при этом улучшаются показатели работы сушилки по удельной влагопроизводительности, эффективно используется объем сушильной камеры, снижаются энергозатраты.

Возможность быстрой замены решетных полотен и доступность к ним позволяет расширить область его использования (например, для обработки различных видов сельскохозяйственных культур) и повысить коэффициент сменности оборудования.

В результате использования предлагаемого технического решения упрощается конструкция аппарата, повышается надежность, а также облегчается его эксплуатация.

Использование: сушка сыпучих материалов, преимущественно зерна. Сущность изобретения: сушилка содержит установленный на амортизаторах вертикальный корпус, систему, поярусно расположенных внутри корпуса, шарнирных параллелограммов с полками для перемещения сыпучего материала, закрепленных на сторонах параллелограммов, вибропривод, механизм изменения угла наклона сторон параллелограммов, при этом система параллелограммов выполнена разомкнутой с возможностью автономного регулирования наклона сторон каждого параллелограмма, причем стороны выполнены раздвижными. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ВИБРАЦИОННАЯ СУШИЛКА преимущественно для зерна, содержащая установленный на амортизаторах вертикальный корпус прямоугольного сечения, систему поярусно расположенных внутри корпуса шарнирных параллелограммов, полки для перемещения зерна, расположенные на сторонах параллелограммов, механизм изменения угла наклона сторон параллелограммов, вибропривод, отличающаяся тем, что система шарнирных параллелограммов выполнена разомкнутой с возможностью автономного регулирования наклона сторон каждого параллелограмма, при этом стороны параллелограммов выполнены раздвижными. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что стороны параллелограмма выполнены телескопическими. 3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что каждый из шарнирных параллелограммов имеет механизм изменения угла наклона сторон. 4. Сушилка по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что механизм изменения угла наклона сторон параллелограмма выполнен в виде коромысла, шарнирно связанного посредством тяг с концами сторон параллелограмма.