ВИБРАЦИОННАЯ СУШИЛКА Российский патент 1997 года по МПК F26B17/10 F26B17/26 

Изобретение относится к сушильной технике и может использоваться в пищевой, химической и других отраслях промышленности в сушилках с виброкипящим слоем.

Известен виброузел сушилки кипящего слоя, содержащий станину, несущую раму с газораспределительной решеткой, подключенной к дебалансному вибратору, выполненному двухмассным с самосинхронизирующимся приводом, в котором с целью повышения надежности, решетка снабжена накладными бортами из пружинной стали, расположенными в плоскостях, параллельных осями вращения дебалансов вибратора, а рама укреплена на станине посредством пар взаимноперпендикулярных пластин [1]
В данной конструкции обеспечиваются вертикальные колебания газораспределительной решетки с неподвижной сушильной камере.

Дальнейшие исследования, проведенные в НПО "МИР" на экспериментальных стендах и на промышленных установках показали, что несмотря на значительное повышение в целом надежности и долговечности устройства, особенно в переходные периоды (запуск и выбег) в ряде случае имеют место неустойчивые режимы работы самосинхронизирующего привода, приводящие к повышенным боковым биениям рамы с газораспределительной решеткой, особенно в ее нижней части, в то время как необходимо выдерживать строго вертикальные вибрации решетки. Это приводило к повышенным нежелательным вибрациям станины и корпуса сушилки, а также к неустойчивому виброкипящему слою.

Так как электродвигатели, приводящие через клиноременную передачу валы дебалансных колебаний, были укреплены жестко на станине, при боковых биениях рамы (в плоскости перпендикулярной осям колебателей) ремни то ослабевали, то натягивались и иногда выскакивали из канавок, что вызывало необходимость срочного отключения вибропривода.

Выполнение канавок в шкивах не по стандарту с большей глубиной уменьшало возможность соскакивания ремней, однако появилась большая вероятность несоблюдения одинаковости передаточных отношений каждого из приводов, так как стало значительно сложней контролировать обеспечение необходимых средних радиусов, а даже незначительное отклонение от размеров по ширине конусной канавки резко меняло этот средний радиус.

Известны также вибрационные сушилки для сыпучих материалов, например фирм "Эр Индюстри" и "Не" (Франция), а также отечественные сушилки например, типа СВК, разработанные в ВНИПИПромтехнологии, и снабженные самосинхронизирующимся виброприводом, обеспечивающим направленные колебания [2] В этих сушилках также в период пуска и выбега имеет место раскачка сушильного короба с большим размахом, в результате чего передавались повышенные нагрузки на станину, а также разрушались эластичные соединения в местах подвода и выхода воздуха и продукта.

Целью настоящего изобретения является повышение стабильности и долговечности конструкции вибросистемы сушильной установки, улучшение условий эксплуатации.

На фиг. 1 схематически изображена установка для сушки дисперсных материалов в виброкипящем слое или жидких материалов в виброкипящем слое гранул инертного материала, в которой вибрирующая вертикальная решетка расположена в стационарной сушильной камере; на фиг. 2 то же, вид спереди; на фиг. 3 вибропривод с решеткой (виброузел), общий вид в изометрии; на фиг. 4 поясняющая схема вибросистемы; на фиг. 5 вариант установки виброузла с колеблющейся сушильной камерой, в которой жестко закреплено газораспределительное решето; на фиг. 6 конструкция шкивов клиноременной передачи вибропривода.

В сушильной камере 1, имеющей патрубки для подвода и отвода воздуха (указано стрелками), закрепленной на станине 2, установлена газораспределительная решетка 3, укрепленная на каркасе 4, который при помощи ребер 5, проходящих через стенки сушильной камеры, соединен с рамой 6, которая при помощи двух пар пластинчатых направляющих 7 и 8 соединена со станиной. В отличие от известной конструкции [1] рама 6 выполнена не как единая жесткая конструкция, а состоит из двух частей верхней рамы 9 и нижней рамы 10, соединенных между собой при помощи нескольких вертикальных упругих пластинчатых, как вариант, двух стоек 11 и 12 (аналогичных пластинчатым направляющим 7 и 8). На нижней раме 10 укреплен самосинхронизирующийся вибропривод, состоящий из двух, не связанных кинематически между собой дебалансных колебаний 13 и 14, вращающихся в противоположные стороны при помощи клиноременных передач от асинхронных электродвигателей 15 и 16. В отличие от известного решения (1,2), электродвигатели установлены на подвижных кронштейнах 17 и 18, шарнирно-укрепленных на станине 2, и с помощью натяжных винтов и пружин 20 обеспечивают требуемое натяжение. Нижняя рама 10 опирается на пружины 21 (в данном случае на две штуки). Как вариант, на пружины может опираться и верхняя рама 9.

Таким образом, одна жесткая вибрирующая масса заменена на две массы, соединенные между собой упругим элементом с одной степенью свободы в направлении перпендикулярном вынужденным направленным вертикальным колебаниям.

На фиг. 4 верхняя рама 9 с подключенной массой слоя продукта (или гранул инерта) обозначена через m₁, а нижняя рама вместе с установленными дебалансами через m₂. Упругое соединение при помощи пластинчатых стоек 11 и 12 позволяет нижней pаме смещаться относительно верхней в одной вертикальной плоскости.

В случае сушки жидких продуктов в стенке камеры устанавливаются форсунки 22, на газораспределительную решетку помещают слой гранул инертного материала.

В случае сушки дисперсного продукта предусматриваются с противоположных сторон известные устройства для загрузки и выгрузки продукта (не показаны).

Аналогичная вибросистема может быть применена в сушилках, где газораспределительная решетка 3 жестко закреплена в сушильной камере 1 (фиг. 5). В таком случае она аналогична верхней раме с массой, установленной на пружинах 21, а нижняя рама 10 с массой m₂ также присоединена к сушильной камере через вертикальные упругие пластинчатые стойки 11 и 12. В отличие от вышеописанной конструкции здесь все патрубки подвода и отвода воздуха (23, 24) и продукта (25, 26) подсоединены через "мягкие" (эластичные) рукава.

Шкивы на электромоторах и валах дебалансов (фиг.6) выполнены из двух частей, причем одна половина 27 закреплена на валу жестко, а вторая 28 имеет возможность перемещаться по шпонке вдоль вала, причем определенное необходимое усилие зажатия между ними ремня (29) обеспечивается также пружиной 30 и гайкой 31. При этом ремень фиксируется по дну канавки шкива, которая выполняется глубиной не менее двух толщин ремня.

Работает вибропривод следующим образом. Для создания виброкипящего слоя при воздействии сушильного агента, подаваемого под решетку, и вибраций ее одновременно включаются электродвигатели, приводящиеся во вращение через одноремневые клиноременные передачи навстречу друг другу дебалансные колебатели 13 и 14.

В нестационарном периоде, когда еще не наступила самосинхронизация, возникают сильные боковые биения нижней рамы 10 с массой m₂ (см. фиг. 4). При этом на верхнюю раму с решеткой 3, колебания практически не передаются так как рамы между собой соединены через упругие вертикальные пластинчатые стойки 11 и 12. Так как электродвигатели установлены на шарнирных кронштейнах 17 и 18, в период пуска и выбега происходят их покачивания, отслеживающие биения нижней рамы, в результате чего ремни не соскакивают со шкивов и они не подвергаются рывкам. Благодаря этому в первом варианте (фиг. 1, 2 и 3) полностью обеспечивается отсутствие боковых биений газораспределительного решета 3 в неподвижной сушильной камере, что дополнительно еще гарантируется горизонтальными пластинчатыми направляющими 7 и 8.

Во втором варианте (фиг. 5) в неустановившемся режиме возможны лишь незначительные биения сушильной камеры и установка горизонтальных пластинчатых направляющих необязательна. Причем эти биения не оказывают значительного влияния на нормальную работу эластичных патрубков так как их величина не превышает величину размаха вынужденных колебаний. Выполнение приводных шкивов из двух половин, которые с определенным необходимым усилием зажимают ремень, обеспечивает при этом его фиксацию по нижней кромке канавки, в результате чего гарантируется одинаковая величина передаточного отношения, что является одним из необходимых условий обеспечения эффекта самосинхронизации.

Использование: в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: газораспределительная решетка соединена с опирающейся на пружины рамой из двух участков. Последние соединены между собой вертикальными пластинчатыми упругими стойками. На одном участке закреплена газораспределительная решетка. На другом участке - не связанные между собой кинематически роторы с дебалансами. Шкивы на валах электродвигателей и дебалансов выполнены из двух соосных частей. Они соединены между собой с образованием канавки для клинового ремня. Электродвигатели установлены на подвижных кронштейнах, соединенных со станиной шарнирами. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Вибрационная сушилка, содержащая станину, газораспределительную решетку, соединенную с опирающейся на пружины рамой, состоящей из двух участков, на одном из которых закреплена газораспределительная решетка, а на другом расположены не связанные между собой кинематически роторы с дебалансами, независимо друг от друга, соединенные через клиноременную передачу с электродвигателями, отличающаяся тем, что участки рамы соединены между собой вертикальными пластинчатыми упругими стойками. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что электродвигатели установлены на подвижных кронштейнах, соединенных со станиной шарнирами, закрепленными на станине с помощью натяжных винтов, снабженных пружинами. 3. Сушилка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что шкивы на валах электродвигателей дебалансов выполнены из двух соосных частей, соединенных между собой с образованием канавки для клинового ремня, причем одна из частей закреплена на валу жестко, а другая с возможностью перемещения вдоль вала и снабжена пружиной, обеспечивающей фиксацию ремня по нижней кромке канавки.