УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУШЕНИЯ СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2021 года по МПК F26B17/10 F26B20/00 F26B25/22 

Предлагаемое устройство относится к сушильной технике и предназначено для осушения зерна, солода и других сыпучих веществ.

Известно устройство для импульсной тепловой обработки сыпучих материалов (Патент №2361160, МПК F26B 7/00, F26B 17/10, опубл. 2009.07.10, бюлл. №19) [1].

Устройство - термоактиватор для импульсной тепловой обработки сыпучих материалов в кипящем слое гранул твердого теплоносителя - включает: вертикальный цилиндрический корпус с кольцевым объемом - печью кипящего слоя, и внутренним цилиндром с кипящими гранулами твердого теплоносителя с размещенными в кольцевом объеме узлами и деталями -газораспределительной решеткой и камерой с входным патрубком под ней, с размещенными над решеткой устройствами для окисления через расположенный в верхней части патрубок, а также люком для загрузки и патрубком для выгрузки теплоносителя, термопарными карманами, согласно изобретению внутренний цилиндр приподнят относительно печи кипящего слоя зерен теплоносителя на расстояние между газораспределительными решетками не менее 50-и диаметров зерен, при этом внутренний цилиндр содержит в нижней части: съемную газораспределительную решетку, заглушенный патрубок для гранул твердого теплоносителя, патрубок с переходным конусом и фланцами для ввода газовзвеси; в верхней части содержит: расширительный конус, цилиндрическую обечайку с линзовым компенсатором, патрубок выхода термообработанных частиц с парогазовой смесью, заглушенный люк для загрузки гранул твердого теплоносителя.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и низкая производительность, так как осушение производят в парогазовой смеси и наличие в ней паров воды снижает эффективность процесса.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является устройство для импульсной тепловой обработки сыпучих материалов (Патент №2264589, МПК F26B 7/00, F26B 11/12, опубл. 20.11.2005, бюлл. №32) [2], состоящим из корпуса со съемной крышкой, закалочного холодильника, накопителя с запорным устройством типа шибера, закрепленного снизу на консоли пустотелого вращающегося цилиндрического барабана с конической отбортовкой или конического барабана, снаружи и/или внутри которых установлены нагреватели. На крышке активатора закреплен в охлаждаемом корпусе с подшипниками вращающийся от электропривода вал, на нижнем конце которого на ступице с помощью ребер закреплено распределительное кольцо. Между барабаном и кольцом имеется зазор, через который сыпучий материал, поступающий на распределительное кольцо по желобу с крышкой, отбрасывается на вращающийся барабан. Под барабанами с ТЭНами размещен закалочный холодильник, состоящий из одной или нескольких камер, разделенных глухими горизонтальными перегородками. Каждая камера имеет штуцеры ввода-вывода хладагента. С внутренней полости холодильник по всей высоте защищен металлическим параллельным экраном, установленным с некоторым зазором для свободного сползания частиц по поверхности холодильника. Ниже холодильника с зазором установлен накопитель, скрепленный снаружи с холодильником ребрами, на внешней стороне которого расположен распределительный коллектор с отверстиями и с патрубком для ввода воздуха. Отверстия защищены отбойным ограждающим козырьком. К накопителю прикрепляется съемная тара, которую устанавливают на напольные весы. В верхней части корпуса установлен патрубок для отвода перегретого пара вентилятором. Напротив него установлен патрубок с регулируемой заслонкой для подачи на вал воздуха для его дополнительного охлаждения. Снаружи корпус, крышка и накопитель покрыты теплоизоляцией.

Недостатками указанного устройства являются сложность его реализации, подача для обработки дозированного исходного материала и низкая эффективность осушения, а также сложность контролирования времени движения материала по нагретой поверхности под действием силы тяжести и центробежных сил за счет регулирования скорости вращения барабана.

Кроме того, наличие вращающихся деталей снижает срок эксплуатации устройства

Технический результат - упрощение устройства, повышение эффективности осушения и увеличение срока эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемое устройство содержит цилиндрическую камеру, состоящую из двух частей, первая часть состоит из корпуса, в котором расположены подающий осушаемый агент бункер, ионизатор для ионизации входящего воздуха и электромагнит, создающий вращающееся электромагнитное поле для создания вихревого эффекта, которое закручивает вокруг оси камеры ионизированный воздух вместе с осушаемым агентом, при этом входы ионизатора и электромагнита соединены с выходами первого и второго электронных блоков управления соответственно, а вторая часть камеры состоит из коаксиально расположенных внутренней и внешней оболочек, соединенных между собой перфорированными перегородками, причем внутренняя оболочка выполнена из пористого порошкового материала, обладающего капиллярным эффектом (https://extxe.com/14800/poroshkovye-metallicheskie-materialy-primenenie-poroshkovyh-materialov/) [3]. На вход камеры через ее первую часть подается горячий воздух, причем горячий воздух со входа в камеру подается также через воздуховоды и отверстия во внешней оболочке второй части камеры в зазор между внутренней и внешней оболочками. На выходе камеры установлен отсекатель, перфорированный отверстиями под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной оси камеры, причем диаметр перфорированных отверстий меньше размера частиц осушаемого агента.

Сущность заявленного изобретения поясняется фиг. 1.

Устройство содержит цилиндрическую камеру 1, состоящую из двух частей, первая часть состоит из корпуса 2, в котором расположен подающий осушаемый агент бункер 3, ионизатор 4 для ионизации входящего воздуха и электромагнит 5, создающий вращающееся магнитное поле для создания вихревого эффекта, которое закручивает вокруг оси цилиндрической камеры 1 ионизированный воздух вместе с осушаемым агентом, при этом входы ионизатора 4 и электромагнита 5 соединены с выходами первого 6 и второго 7 электронных блоков управления соответственно, а вторая часть цилиндрической камеры 1 состоит из коаксиально расположенных внутренней 8 и внешней 9 оболочек, соединенных между собой перфорированными перегородками 10 с отверстиями 11, причем внутренняя оболочка 8 выполнена из пористого порошкового материала, обладающего капиллярным эффектом, также на вход цилиндрической камеры 1 через ее первую часть подается горячий воздух, причем горячий воздух со входа в цилиндрической камеру 1 подается также через воздуховоды 12 и отверстия 13 во внешней 9 оболочке второй части в зазор 14 между внутренней и внешней оболочками. На выходе цилиндрической камеры 1 установлен отсекатель 15, перфорированный отверстиями под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической камеры, причем диаметр перфорированных отверстий меньше размера частиц осушаемого агента.

Устройство работает следующим образом.

На вход цилиндрической камеры 1 подается горячий воздух и через подающий бункер 3, расположенный в корпусе 2, осушаемый агент, например, зерно, которое подхватывается потоком этого воздуха и попадает в ионизатор 4. В ионизаторе 4 происходит ионизация воздуха, степень которой можно регулировать первым электронным блоком управления 6, а так как происходит частичное перемешивание воздуха с осушаемым агентом, то воздух становится влажным и, соответственно, лучше поддается ионизации. После этого смесь зерна с ионизированным воздухом поступает в полость электромагнита 5, в обмотки которого подается переменный электрический ток (например, трехфазный) и в этих обмотках возникает вращающееся электромагнитное поле для создания вихревого эффекта, которое за счет взаимодействия с ионизированным воздухом закручивает его вокруг оси камеры вместе с осушаемым агентом, параметры этого поля регулируются вторым электронным блоком управления 7. Это поле увлекает за собой смесь ионизированного воздуха и осушаемого агента (зерна) и заставляет эту смесь вращаться вокруг оси цилиндрической камеры 1. Вращающийся воздух, в свою очередь, увлекает за собой осушаемый агент, который центробежными силами прижимается к внутренней стороне внутренней оболочки 8, на которой происходит выделение влаги. Так как оболочка 8 выполнена из пористого порошкового материала, в котором присутствуют капилляры, то выделившаяся влага за счет капиллярного эффекта перемещается на внешнюю сторону оболочки 8.

Эта влага удаляется потоком сухого горячего воздуха, поступающего через отверстия 13 во внешней оболочке 9 из воздуховода 12, вход которого соединен со входом камеры 1, куда подается горячий воздух, и через перфорированные отверстия 11 перегородок 10 проходит вдоль всей внешней поверхности оболочки 8 и выбрасывается в атмосферу.

Поток воздуха из цилиндрической камеры 1 вместе с высушенным агентом сталкивается с отсекателем 15 и, далее, через перфорированные отверстия в этом отсекателе уходит в атмосферу, а высушенный агент, поскольку его частицы имеют больший размер, чем диаметр перфорированных отверстий, падает в приемный бункер (на чертеже не показан).

Таким образом, заявляемое устройство будет иметь высокую эффективность процесса осушения за счет создания вихревого эффекта, который позволит проводить этот процесс на высокой скорости и за счет гигроскопического эффекта лучше отводится влага из зоны осушения. Процесс очень легко регулировать изменяя степень ионизации воздуха и скорость его вращения в камере.

Кроме того, устройство не имеет движущихся частей и поэтому будет обладать длительным ресурсом эксплуатации.

Устройство для осушения сыпучих веществ относится к сушильной технике и может быть использовано для осушения зерна, солода и других сыпучих материалов. Сущность предлагаемого устройства заключатся в том, что оно содержит цилиндрическую камеру, состоящую из двух частей, первая часть состоит из корпуса, в котором расположены подающий осушаемый агент (зерно) бункер, ионизатор для ионизации входящего воздуха и электромагнит, создающий вращающееся электромагнитное поле для создания вихревого эффекта, которое закручивает вокруг оси камеры ионизированный воздух вместе с осушаемым агентом, при этом входы ионизатора и электромагнита соединены с выходами первого и второго электронных блоков управления соответственно, а вторая часть цилиндрической камеры состоит из коаксиально расположенных внутренней и внешней оболочек, соединенных между собой перфорированными перегородками, причем внутренняя оболочка выполнена из пористого порошкового материала, обладающего капиллярным эффектом, также на вход камеры через ее первую часть подается горячий воздух, причем горячий воздух со входа в цилиндрическую камеру подается также через воздуховоды и отверстия во внешней оболочке второй части цилиндрической камеры в зазор между внутренней и внешней оболочками. На выходе камеры установлен отсекатель, перфорированный отверстиями под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической камеры, причем диаметр перфорированных отверстий меньше размера частиц осушаемого агента. Технический результат - упрощение устройства, повышение эффективности осушения и увеличение срока эксплуатации. 1 ил.

Устройство для осушения сыпучих веществ, содержащее корпус, отличающееся тем, что оно содержит цилиндрическую камеру, состоящую из двух частей, первая часть состоит из корпуса, в котором расположены бункер, ионизатор и электромагнит, при этом входы ионизатора и электромагнита соединены с выходами первого и второго электронных блоков управления соответственно, а вторая часть камеры состоит из коаксиально расположенных внутренней и внешней оболочек, соединенных между собой перфорированными перегородками, причем внутренняя оболочка выполнена из пористого порошкового материала, обладающего капиллярным эффектом, на выходе камеры установлен отсекатель, перфорированный отверстиями под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной оси камеры, причем диаметр перфорированных отверстий меньше размера частиц осушаемого агента.