СУШИЛКА ДЛЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК F26B17/10 

Предлагаемое изобретение относится к сушке термопластичных материалов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности при переработке пластмасс, а также в отраслях промышленности, например пищевой, при сушке сыпучих продуктов питания, где требуется минимальное содержание влаги и сохранение питательных свойств при длительном хранении.

Известна сушилка для обработки материалов в инфракрасных лучах, имеющая конструкцию эжекторного типа, обеспечивающая сушку термопластов в псевдоожиженном слое. Данная конструкция описана в авторском свидетельство СССР 769245, F 26 В 9/06, 1980 г. Указанная конструкция состоит из камеры с коническим основанием, размещенной по оси подъемной трубы, в нижней части которой установлен эжектор. Сверху камера имеет крышку с закрепленным в ней отражателем. Камера в нижней части основания имеет отверстия для подачи теплоносителя, расположенные по кольцу, диаметр которого больше диаметра подъемной трубы.

Недостатками данного устройства являются отсутствие повторного использования нагретого воздуха, перегрев стенок камеры, что может приводить к залипанию термопластов в нижней части каморы, медленный прогрев на всю глубину гранул, что снижает качество сушки термопластов.

Наиболее близким техническим решением к описываемому является сушилка для термопластичных материалов (патент РФ 2094717, F 26 В 9/06, 1994 г. - прототип), содержащая конический бункер с крышкой, по оси которого расположена напорная труба с эжектором, связанная с системой воздухоподачи, включающей нагреватель и устройство очистки воздуха, пульт управления и узел выгрузки материала, причем кожух бункера имеет двойные стенки, между которыми расположен радиатор, связанный с системой воздухоподачи, которая дополнительно содержит расположенный в крышке воздуховод с инфракрасными излучателями, сообщающийся через эжектор с напорной трубой.

Недостатками конструкции сушилки по прототипу являются низкие эффективность и качество сушки, а также невозможность сушки материалов, требующих постоянного поддержания температуры в сушильной камере в коротком промежутке времени.

Технический эффект от предлагаемого изобретения состоит в расширении технологических возможностей, повышении производительности, эффективности и качества сушки, заключающихся в использовании материалов с различными свойствами и требующих постоянного поддержания температурных характеристик в сушильной камере в наименьший промежуток времени.

Указанный эффект достигается тем, что сушилка для термопластичных материалов, содержащая конический бункер с двойными стенками, включающий радиатор, напорную трубу с грибковым отражателем и эжектором, расположенную по оси бункера и связанную с системой воздухоподачи, включающей нагреватель, устройство подготовки и очистки воздуха, отверстия для ввода и вывода воздуха из бункера, кольцевой коллектор и узел выгрузки материала с заслонкой, крышку с расположенным в ней воздуховодом, инфракрасными излучателями и отражателем, согласно изобретению в крышке выполнено центральное сквозное отверстие - загрузочная горловина с пробкой, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера, в центральном сквозном отверстии установлена втулка с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды, соединяющие внутреннюю полость крышки с эжектором и с кольцевым коллектором, имеющим на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия, кроме того, инфракрасные излучатели и отражатель защищены от термопластичного материала введенной в устройство ударопрочной, например стеклянной, перегородкой, а наружная часть крышки и внутренняя часть пробки защищены теплоизоляционным материалом, кроме того, сушилка дополнительно содержит теплообменник с кожухом, причем входное отверстие теплообменника соединено воздуховодом с верхней частью радиатора, а выходное отверстие соединено воздуховодом с внутренней полостью крышки, причем кожух теплообменника соединен воздуховодом с отверстием для вывода воздуха из бункера.

Технический эффект усиливается в том случае, когда оси сквозных отверстий втулки с двойными стенками по наружной стенке направлены под углом α, составляющим не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки. Именно в этих условиях достигается наилучшая вентиляция инфракрасных излучателей, увеличивающая их ресурс. Кроме того, технический эффект достигается в случае, когда заслонка узла выгрузки материала выполнена с двойными стенками и ее внутренняя полость соединена с системой воздухоподачи из крышки воздуховодом, а на наружной поверхности стенки заслонки, прилегающей к обрабатываемому термопластичному материалу, выполнены сквозные отверстия.

На фиг. 1, 2, 3 показана конструкция сушилки для термопластичных материалов. Сушилка состоит из конического бункера 1 с двойными стенками, включающего радиатор, напорной трубы с грибковым отражателем 2 с эжектором 3, которые связаны с системой воздухоподачи, включающей нагреватель (на чертеже не показан), устройство подготовки и очистки воздуха 4, отверстия для ввода 5 и вывода 6 воздуха из бункера 1, кольцевой коллектор 7 и узел выгрузки материала с заслонкой 8, крышку 9 с расположенным в ней воздуховодом 10, инфракрасными излучателями 11 и отражателем 12. В крышке 9 выполнено центральное сквозное отверстие 13 - загрузочная горловина с пробкой 14, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера 1, в котором установлена втулка 15 с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия 16 по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям 11, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды 17 и 18, соединяющие внутреннюю полость крышки 9 с эжектором 3 и с кольцевым коллектором 7, который имеет на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия 19. Инфракрасные излучатели 11 и отражатель 12 защищены от термопластичного материала введенной в устройство ударопрочной, например стеклянной, перегородкой 20, а наружная часть крышки 9 и внутренняя часть пробки 14 защищены теплоизоляционным материалом 21 и 22. Кроме того, сушилка дополнительно содержит теплообменник 23 с кожухом 24. Входное отверстие 25 теплообменника 23 соединено воздуховодом с верхней частью радиатора конического бункера 1 с двойными стенками, а выходное отверстие 26 соединено воздуховодом 27 с внутренней полостью крышки 9 через воздуховод 10, причем кожух теплообменника 24 соединен воздуховодом 28 с отверстием 6 для вывода воздуха из бункера 1 и имеет выходное отверстие 29. Оси сквозных отверстий 16 втулки 15 с двойными стенками по наружной стенке могут быть направлены под углом α (фиг.3) не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки 20. Кроме того, заслонка 8 узла выгрузки материала в нижней части бункера 1 выполнена с двойными стенками 30 (фиг.3) и ее внутренняя полость 31 соединена с системой воздухоподачи 18 из крышки воздуховодом 32, причем на наружной поверхности стенки 30 заслонки 8, прилегающей к обрабатываемому термопластичному материалу, выполнены сквозные отверстия 33. На сушилке имеются вентили 34 и 35 (фиг. 1), позволяющие регулировать давление воздуха в воздуховодах. Сушилка снабжена пневматической и электроаппаратурой, устройством подготовки и очистки воздуха 4, нагревателем и пультом управления (детали которых на чертеже не показаны).

Сушилка для термопластичных материалов работает следующим образом.

В бункер 1 при закрытой крышке 9 в загрузочную горловину 13 загружается материал на высоту, меньшую высоты напорной трубы 2; при открытых вентилях 34 и 35 под давлением подается воздух в отверстие 5 бункера 1 через блок подготовки воздуха 4. Включаются инфракрасные излучатели 11 с пульта управления. Осушенный воздух поступает в радиатор - полость между двойными стенками бункера 1. Подогретый в начальный период в радиаторе бункера 1 воздух через верхнее отверстие радиатора, через воздуховод поступает через входное отверстие 25 в дополнительный теплообменник 23 и через воздуховод 27 поступает в полость крышки 9, затем через воздуховод 10 в сквозные отверстия 16 и далее к инфракрасным излучателям 11, отражателю 12, к стеклянной перегородке 20 и далее нагретый воздух проходит по воздуховодам 17 и 18 к эжектору 3, к кольцевому коллектору 7 и к заслонке 8. Затем горячий воздух из бункера 1 через выходное отверстие 6 по воздуховоду 28 поступает в кожух 24 и нагревает теплообменник 23 с проходящим по нему воздухом и далее поступает к выходному отверстию 29. Окончательно нагретый воздух на выходе теплообменника 23 дополнительно осушается в отстойнике (отдельной позицией не обозначен) и поступает по воздуховодам 27 и 10 снова в крышку 9, а затем через воздуховоды 17 и 18 к эжектору 3 и через отверстия 19 коллектора 7, а также через отверстия 33 заслонки 8 с двойными стенками продувает материал в бункере 1. Выходящий из эжектора 3 воздух захватывает гранулы материала по напорной трубе 2 вверх, где они, ударяясь об грибковый ее отражатель, отбрасываются на стенки и в сам бункер 1, подвергаясь при этом инфракрасному облучению и нагреву. По окончании процесса сушки автоматически открывается заслонка 8 и обеспечивается выгрузка материала, после чего она закрывается и сушилка снова готова к очередному рабочему циклу.

Расположение осей сквозных отверстий 16 втулки 15 с двойными стенками под углом α не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки 20 позволяет интенсивно охлаждать стеклянную перегородку, инфракрасные излучатели и отражатель, снимать внутренние напряжения в них и обеспечивать надежную работу.

Процесс интенсифицируется в случае выполнения заслонки 8 с двойными стенками и соединения внутренней полости 31 с системой воздухоподачи воздуховодами 32 и 18 с крышкой 9 и выполнения сквозных отверстий 33 по прилегающей к обрабатываемому материалу наружной поверхности, что позволяет более равномерно и эффективно нагревать термопластичный материал.

Использование предлагаемой конструкции сушилки позволяет расширить технологические возможности, повысить производительность, эффективность и качество сушки, заключающееся в использовании материалов с различными свойствами, где требуется постоянное поддержание температуры в наименьший промежуток времени, что позволит исключить перегрев материала и повысить его качество при дальнейшем использовании.

Изобретение относится к сушке термопластичных материалов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, например пищевой, при сушке сыпучих продуктов питания. В сушилке крышка дополнительно снабжена центральным сквозным отверстием - загрузочной горловиной с пробкой, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера, в котором установлена втулка с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды, соединяющие внутреннюю полость крышки с эжектором и с кольцевым коллектором, имеющим на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия, причем инфракрасные излучатели и отражатель защищены ударопрочной стеклянной перегородкой, а наружная часть крышки и внутренняя часть пробки защищены теплоизоляционным материалом. Конструкция сушилки позволяет расширить технологические возможности, повысить производительность, эффективность и качество сушки и для этого позволяет использовать материалы с различными свойствами, требующие постоянного поддержания температурных характеристик в сушильной камере в наименьший промежуток времени. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сушилка для термопластичных материалов, содержащая конический бункер с двойными стенками, включающий радиатор, напорную трубу с грибковым отражателем и с эжектором, расположенную по оси бункера и связанную с системой воздухоподачи, включающей нагреватель, устройство подготовки и очистки воздуха, отверстия для ввода и вывода воздуха из бункера, кольцевой коллектор и узел выгрузки материала с заслонкой, крышку с расположенным в ней воздуховодом, инфракрасными излучателями и отражателем, отличающаяся тем, что в крышке выполнено центральное сквозное отверстие - загрузочная горловина с пробкой, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера, в центральном сквозном отверстии установлена втулка с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды, соединяющие внутреннюю полость крышки с эжектором и с кольцевым коллектором, имеющим на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия, кроме того, инфракрасные излучатели и отражатель защищены от термопластичного материала введенной в устройство ударопрочной, например стеклянной, перегородкой, а наружная часть крышки и внутренняя часть пробки защищены теплоизоляционным материалом, кроме того, сушилка дополнительно содержит теплообменник с кожухом, причем входное отверстие теплообменника соединено воздуховодом с верхней частью радиатора, а выходное отверстие соединено воздуховодом с внутренней полостью крышки, причем кожух теплообменника соединен воздуховодом с отверстием для вывода воздуха из бункера.2. Сушилка для термопластичных материалов по п.1, отличающаяся тем, что оси сквозных отверстий втулки с двойными стенками по наружной стенке направлены под углом α, составляющим не более 60° к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки.3. Сушилка для термопластичных материалов по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что заслонка узла выгрузки материала выполнена с двойными стенками и ее внутренняя полость соединена с системой воздухоподачи из крышки воздуховодом, а на наружной поверхности стенки заслонки, прилегающей к обрабатываемому термопластичному материалу, выполнены сквозные отверстия.