СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2000 года по МПК F26B11/04 F26B3/347 

Описание патента на изобретение RU2152571C1

Изобретение относится к оборудованию для сушки сыпучих материалов, например гранулированного АБС-пластика, зерна, рудных проб.

Известна сушилка для высоковлажных сыпучих материалов, содержащая горизонтальный барабан, установленный в подшипниках с возможностью вращения и снабженный крышками, загрузочным устройством и нагревательными элементами в виде электродов, подключенных к источнику тока (А.С. СССР N 91580, 1950). В этом устройстве высушенный материал наносится на барабан и удерживается на нем за счет прилипания к поверхности. Недостаток данной сушилки является невозможность ее использования для продуктов, не обладающих свойствами налипания, а также длительность процесса сушки.

Прототипом изобретения выбрана сушилка для высоковлажных сыпучих материалов, которая содержит барабан из неэлектропроводного материала с расположенными внутри фильтровальным слоем и нагревательными элементами в виде кольцевых электродов, подключенными к источнику тока, например, промышленной частоты. Боковые отверстия в барабане закрыты с одной стороны невращающейся крышкой, через отверстия которой внутренняя полость барабана соединена с каналом подачи нагретого воздуха и загрузочным устройством; с другой стороны - вращающейся крышкой. Барабан установлен в графитонабивных подшипниках с возможностью вращения, которые подключены последовательно в цепь с кольцевыми электродами. Сушилка снабжена кожухом, который образует с барабанном герметичную полость, с которой связано влагоотводеляющее устройство (А.С. СССР N 731229, 1980).

Недостатком прототипа является необходимость повышения температуры обдува для ускорения сушки, что недопустимо для сыпучих материалов на основе полистирола и семенного материала. Кроме того, известное устройство позволяет сократить время сушки только тонкоизмельченных сыпучих материалов, т.к. при таком способе сушки высыхает только поверхность размельченных частиц и полное высыхание материала не достигается.

Техническая задача, решаемая при создании изобретения, заключается в ускорении сушки сыпучих материалов типа гранул из композиционных материалов на основе полистирола до малых процентов влажности (не более 3%) при температуре, воздействующей на материал, не более 60oC.

Задача решена тем, что в сушилке для сыпучих материалов, содержащей горизонтальный барабан, установленный с возможностью вращения в двух подшипниках, закрепленных на крышках в боковых отверстиях барабана, нагревательные элементы, подключенные к источнику электромагнитных волн, устройство подачи нагретого воздуха во внутреннюю полость барабана и влагоотводящее устройство, нагревательные элементы выполнены в виде системы волноводно-щелевых резонансных излучателей, а в качестве источника электромагнитных волн использован СВЧ-генаратор, при этом волновод введен во внутреннюю полость металлического барабана через отверстие в неполной крышке одного из боковых отверстий барабана, а через отверстия в неподвижной крышке другого бокового отверстия барабана введены каналы подвода нагретого воздуха и отвода влажного воздуха, кроме того, на внутренней цилиндрической поверхности барабана выполнены два ряда встречно-наклонных ребер с шагом 20 - 45o, угол наклона каждого ряда составляет 45 - 60o к образующей цилиндрической поверхности барабана, при этом один конец каждого ребра соединен с соответствующим основанием цилиндрической поверхности барабана, а другой конец отстоит от центра соответствующей образующей на расстояние l = (0,1 ± 0,01)L, где L - длина барабана. Кроме того, система волноводно-щелевых излучателей развернута на угол 40 - 45o к основанию сушилки в направлении вращения барабана и снабжена четвертьволновыми отражателями, а канал подвода нагретого воздуха снабжен перфорированным экраном.

На фиг. 1 изображена сушилка для сыпучих материалов (вид спереди), на фиг. 2 - вид сбоку.

Сушилка содержит металлический барабан 1, установленный с возможностью вращения на двух подшипниках скольжения 2, закрепленных на неподвижных крышках 3 в боковых отверстиях барабана 1, на внутренней цилиндрической поверхности которого выполнены два ряда встречно наклонных ряда ребер 4. Выход СВЧ-генератора 5 соединен с системой 6 волноводно-щелевых излучателей. Система 6 имеет четвертьволновые отражатели 7 и введена в полость барабана 1 через неподвижную крышку 3 одной из боковых отверстий барабана 1. Через другую неподвижную крышку 3 введены канал 8 подвода нагретого калорифером 9 воздуха и канал 10 отвода влажного воздуха, в другом конце которого установлен вентилятор 11. На конце канала 8 установлен перфорированный экран 12. Боковые крышки 3 установлены на опоры 13. Привод вращения 14 связан с барабаном 1 через цепную передачу 15.

Опоры 13 жестко закреплены к станине 16. Подшипники скольжения 2 набиты графитовой смазкой 17, которая уменьшает трение в подшипниках 2 и одновременно препятствует излучению СВЧ энергии из полости барабана 1. Для загрузки и выгрузки сыпучего материала 18 по центру длины барабана 1 выполнено отверстие с герметичной крышкой 19.

Сушилка работает следующим образом.

Через открытую крышку 19 загружают сыпучий материал 18, например гранулированный АБС-пластик перед экструзионной обработкой или зерно, затем герметично закрывают крышку 19. Включают привод вращения 14 (скорость вращения от 3 до 10 оборотов в минуту). Включают СВЧ-генератор 5, калорифер 9, вентилятор 11. Так как барабан 1 вращается медленно, а сыпучий материал (гранулы или зерно) относительно тяжелый, поэтому он не распыляется по всему объему барабана 1, а только поворачивается на угол сыпучести примерно 45o, так что повернутая на тот же угол система 6 волноводно-щелевых резонансных излучателей, снабженная четвертьволновыми отражателями 7, излучает СВЧ энергию перпендикулярно слою сыпучего материала 18. За счет ребер 4 происходит перемешивание сыпучего материала для более равномерного его прогрева СВЧ энергией. Испаряемая из сыпучего материала влага нагревается горячим воздухом, поступающим по каналу 8 через перфорированный экран 11, который служит для более равномерного распределения вентиляционных потоков, и отводится через канал 10 при помощи вентилятора 11. После окончания процесса сушки металлический барабан 1 поворачивают отверстием вниз и открывают крышку 19 для выгрузки высушенной партии сыпучего материала.

Использование магнетрона дециметрового диапазона СВЧ волн мощностью 1 кВт и нагретого до 60oC горячего воздуха позволяет примерно за 40 минут высушить до 50 кг гранулированного АБС-пластика, при этом гранулы или зерна одновременно высыхают как снаружи, так и изнутри.

Размеры металлического барабана 1 составили: длина 600 мм, диаметр основания 700 мм, высота ребер 4 - 30 мм.

Похожие патенты RU2152571C1

название год авторы номер документа
СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Антипов С.Т.
  • Ширшов Е.А.
  • Казарцев Д.А.
RU2230270C1
БАРАБАННО-ВИНТОВОЙ СВЧ СУШИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СУШКИ СЫПУЧИХ И ГРАНУЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2012
  • Глаголев Сергей Николаевич
  • Севостьянов Владимир Семенович
  • Гридчин Анатолий Митрофанович
  • Воронкин Андрей Сергеевич
  • Маслов Виктор Анатольевич
  • Мальков Артем Владимирович
RU2516063C2
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ПЕЧЬ 2001
  • Даутов О.Ш.
  • Воробьев Н.Г.
  • Воробьева Е.Г.
  • Простатов И.Л.
RU2196620C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СИГНАЛА В СИСТЕМЕ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ (ВАРИАНТЫ) 2001
  • Даутов О.Ш.
  • Воробьев Н.Г.
  • Ильясов А.В.
RU2203701C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ СЫПУЧИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 2005
  • Волошко Александр Юрьевич
  • Гринев Борис Викторович
  • Крамской Егор Дмитриевич
  • Самойлов Виктор Леонидович
  • Семиноженко Владимир Петрович
  • Солодовченко Сергей Иванович
  • Шишкин Олег Валерьевич
RU2281447C1
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2000
  • Давыдов В.В.
RU2198307C2
МИКРОВОЛНОВЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОЙ ИЛИ СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ 2004
  • Воробьев Н.Г.
  • Аюпов Т.А.
  • Гараев Т.И.
  • Маркунин Е.Н.
RU2264052C1
ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Лунев А.Н.
  • Лахно П.П.
  • Филиппов С.В.
RU2246100C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ СЫПУЧИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 2007
  • Волошко Александр Юрьевич
  • Моисеев Вадим Борисович
  • Пинчукова Наталья Александровна
  • Самойлов Виктор Леонидович
  • Семиноженко Владимир Петрович
  • Стельмах Игорь Борисович
  • Шишкин Олег Валерьевич
RU2368852C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕМЯН 2000
  • Морозов Г.А.
  • Воробьев Н.Г.
  • Морозов О.Г.
  • Седельников Ю.Е.
  • Стахова Н.Е.
RU2187920C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 152 571 C1

Реферат патента 2000 года СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию для сушки сыпучих материалов, например гранулированного АБС-пластика, зерна, рудных проб. После загрузки сыпучего материала включают привод вращения 14 (скорость вращения от 3 до 10 об/мин) СВЧ-генератор 5, калорифер 9 и вентилятор 11. Так как барабан 1 вращается медленно, а сыпучий материал (гранулы или зерно) относительно тяжелый, поэтому он не распыляется по всему объему барабана 1, а только поворачивается на угол сыпучести примерно 45°, так что повернутая на тот же угол система 6 волноводно-щелевых резонансных излучателей излучает СВЧ-энергию перпендикулярно слою сыпучего материала. За счет ребер 4 происходит перемешивание сыпучего материала для более равномерного его прогрева СВЧ-энергией. Испаряемая из сыпучего материала влага нагревается горячим воздухом и отводится через канал 10 при помощи вентилятора 11. Использование магнетрона дециметрового диапазона СВЧ-волн мощностью 1 кВт и нагретого до 60°С горячего воздуха позволяет примерно за 40 мин высушить до 50 кг гранулированного АБС-пластика. Изобретение позволяет ускорить высыхание до малых процентов влажности (не более 3%) при наружной температуре, воздействующей на материал, не более 60°С (например, для композиционных материалов на основе полистирола максимально допустимое значение температуры при сушке составляет 80°С). 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 152 571 C1

1. Сушилка для сыпучих материалов, содержащая горизонтальный барабан, установленный с возможностью вращения в двух подшипниках, закрепленных на крышках в боковых отверстиях барабана, нагревательные элементы, подключенные к источнику электромагнитных волн, устройство подачи нагретого воздуха во внутреннюю полость барабана и влагоотводящее устройство, отличающаяся тем, что нагревательные элементы выполнены в виде системы волноводно-щелевых резонансных излучателей, а в качестве источника электромагнитных волн использован СВЧ-генератор, при этом волновод введен во внутреннюю полость металлического барабана через отверстие в неподвижной крышке одного из боковых отверстий барабана, а через отверстия в неподвижной крышке другого бокового отверстия барабана введены каналы подвода нагретого воздуха и отвода влажного воздуха, кроме того, на внутренней цилиндрической поверхности барабана выполнены два ряда встречно-наклонных ребер с шагом 20 - 45o, угол наклона каждого ряда составляет 45 - 60o к образующей цилиндрической поверхности барабана, при этом один конец каждого ребра соединен с соответствующим основанием цилиндрической поверхности барабана, а другой конец отстоит от центра соответствующей образующей на расстояние l = (0,1 ± 0,01)L, где L - длина барабана. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что система волноводно-щелевых излучателей развернута на угол 40 - 45o к основанию сушилки в направлении вращения барабана и снабжена четвертьволновыми отражателями. 3. Сушилка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что канал подвода нагретого воздуха снабжен перфорированным экраном.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2152571C1

Сушилка для высоковлажных сыпучих материалов 1975
  • Меделян Леонид Дмитриевич
  • Казак Владимир Макарович
  • Анистрат Анатолий Сергеевич
  • Борисенко Вениамин Григорьевич
  • Бетин Дмитрий Иванович
SU731229A1
SU 761800 A, 07.09.80
Установка для сушки сыпучих материалов 1982
  • Газиев Мухамед Бурханович
SU1114864A2
Установка для сушки сыпучих материалов 1987
  • Чистяков Владимир Леонидович
  • Голубев Лев Германович
  • Кириллов Петр Кириллович
  • Мурзенкова Алла Анатольевна
SU1575034A1
Установка для сушки сыпучихМАТЕРиАлОВ 1979
  • Газиев Мухамед Бурханович
  • Мадалиев Анвар Мадалиевич
SU798453A1
СПОСОБ СТОПОРЕНИЯ ЗАПИРАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ 1998
  • Болдырев А.А.
  • Каргаев Л.А.
RU2136831C1

RU 2 152 571 C1

Авторы

Морозов Г.А.

Воробьев Н.Г.

Воробьева Е.Г.

Бадретдинов М.М.

Застела М.Ю.

Потапова О.В.

Даты

2000-07-10Публикация

1998-03-05Подача