Устройство для диэлектрического нагрева сыпучего материала Советский патент 1980 года по МПК H05B9/04 

1

Изобретение относится к устройствам для диэлектрического высокочастотного нагрева, например для сушки, и может быть использовано.в химической, электронной и пищевой промышленности.

Известна конструкция конденсатора при конв-ейерном нагреве, в котором транспортная лента находится между двумя плоскими электродами, расположенными горизонтально Щ.

Недостатком этого конденсатора является неравномерность нагрева вследствие неравномерного электрического по-, ля в материале, неравномерности распределения материала на транспортной ленте и наличия воздушных зазоров между электродами и нагреваемым материалом.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для диэлектрического нагрева сыпучего материала, например сушки, содержащее конденсатор, верхний электрод которого присоединен к высокочастотному генератору, нижний заземлен и выполнен в виде основания

ДЛЯ транспортировки нагреваемого материала 2 .

Однако плоские электроды конденс тора и неравномерньШ поток сыпучего материала не позволяют создать равномерную напряженность- электрического поля в материале, что приводит к значительным перепадам температуры в материале, следовательно к увеличению энергоемкости устройства и снижейию

10 качества продукции из-за пережога в отдельных точках или увеличения остаточной влажности материала в других точках конденсатора. Вынос тепла металлической транспортирующей лентой также

15 повышает энергоемкость устройства. Наличие в конденсаторе вращающихся частей (транспортная металлическая лента в виде нижнего электрода) ограничивает срок его службы.

20

Цель изобретения - повьпиение качества сушки материала путем повышения равномерности его нагрева. . Поставленная цель достигается тем, что на основание нанесено изоляционное покрытие, например футеровка, выполненное в виде прямоугольного желоба, нижний электрод снабжен механизмом вибрации и на обои-х электродах выполнены криволинейные участки, изменение кривизны которых рассчитывается по формулам: udn -D.6U „° (г т) верхZEi VC-i лг./ uoip -D.6U где Adn изменение кривизны верхнего электрода на расстояние р от оси;.. дсЛр - изменение кривизны электрода расстояние Е от оси; 6 - расстояние от оси симметрии конденсатора до криволинейногх) участка; U - выходное напряжение источника питания, S - диэлектрическая проницаемость нагреваемого материал „ - диэлектрическая проницаемост фyтёpoвкиj ЕО напряженность электрического поля в материале по оси симметрии конденсатора, Ер - напряженность электрического поля в материале на расстоянии 8 от оси. Электрод в поперечном сечении можно выполнить шире изоляционного покрытия в обе стороны на величину h7/0,75d, где d - расстояние между электродамй на концевыхучастках конденсатора. Верхний высокопотенциальный электрод может быть посредством изоляторов жест ко связан с нижним электродом. . Корректировка исходного межэлектрод- цого расстояния конденсатора изменением форм электродов в соответствии с предл кеннь1ми к5атем тическими формулами приводит к равномерной напряженности электрического поля в материале заданно го сечения, что обеспечивает равнойерну сушку материала по всему заданному сечению, т.е повышает ее качество. Постоянство заданньге для расчета форм электродов, сечения сыпучего материала, перемещение материала вдоль конденсатора обеспечивается вибрацией нижнего электрода. Футеровкой нижнего электрода с направляющими поток материала бортиками при корректировке меж электродного расстояния обеспечивается сохранение заданной формы поперечного сечения материала за счет изменения ее толщины со стороны нижнего электрода при изменении его формы. Выполнение футеровки химически нейтральной по отношению к нагреваемому материалу исключает натиры, что также повышает ка|чествр готового материала, i Жесткая связь через изоляторы верхнего электрода с нижним исключает колебания межэлектродного расстояния от вибрации, что повышает качество сушки материала.: На фиг. 1 изображен общий вид конденсатора с частичным вырезом направляющего бортика желоба вибрационного нижнего электрода, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство для диэлектрического нагрева и сушки сыпучего материала содержит питатель 1, высокочастотный генератор 2 и конденсатор, имеюший верхний высокопотенциальный электрод 3, укрепленный на изоляторах 4, и нижний электрод 5, заземленный и снабженный изоляционным покрытием, например футеровкой, выполненным в виде прямоугольного желоба 6 и соединенный с вибратором 7. Электроды имеют криволинейные участки 8 и 9, рассчитанные по формулам. Нагрев и сушка сыпучего материала в конденсаторе производится следующим образом. Через питатель 1 сыпучий материал равномерно поступает на футеровку 6 нижнего электрода 5. В результате вибрации естественный угол откоса материала, уменьшается, появляется хорошаятекучесть и поверхность материала выравнивается между бортиками желоба. Двигаясь в электрическом поле высокой частоты, создаваемым между верхним электродом 3 и заземленным электро-дом 5, материал нагревается и сушится. Пары влаги просущив-яемого материала из межэлектрсщнбго пространства удаляются с помощью вентиляции (не показано). Создание в обрабатьгбаемом материале электрического поля равномерной напряженности исключает пики напряженности в отдельных точках его, что дает возможность увеличить напряжение, приложенное к электродам. Это позволяет повысить качество готового продукта, сократить продолжительность нагревания и юушки и, как следствие, сократить энерго затраты на единицу готовой продукции. Срок службы конденсатора увеличивается иэ-за отсутствия вращающихся, трущихся элементов. Формула изобретения 1. Устройство для диэлектрического нагрева сыпучего материала, например, сушки, содержащее конденсатор, верхний электрод которого присоединен к высокочастотному генератору, а нижний электро заземлен и выполнен в виде основания для транспортировки нагреваемого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сушки материала путем повышения равномерности нагрева, на основание нанесено изоляционное покрытие, например, футеровка, выполненное в виде прямоугольного желоба, Н1МНИЙ электрод снабжен механизмом вибрации и на обоих электродах выполнены криволинейные участки, изменение кривизны которых определено по формулам Ее-Ег, (i4l е. -o.6U-.%г°(-; ud- - изменение кривизны верхнег Р электрода на расстояние С от оси,. Ad,, - изменение кривизны нижнего электрода на расстояние от оси. 73 t - расстояние от оси симметрии конденсатора до криволинейного участка, и - выходное напряжение источника питания; 6 - диэлектрическая проницаемость нагреваемого материала, „ - диэлектрическая проницаемость футеровки, . Е - напряженность электрическокого поля в материале по оси симметрии конденсатора Е - напряженность электрического поля в материале на расстоянии а от оси, 2.Устро11ство по п. 1, о т л и ч аюе е с я тем, что электроды в поперечсечении конденсатора выполнены шиизоляционного покрытия в обе стоы на величину h7/ 0,57с| , где d стояние между электродами на конJ ых участках конденсатора. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а юе е с я тем, что верхний электрод тко связан с нижним электродом. Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Натушил X В. и др. Высокочастотнагрев диэлектриков и полупроводни. М-Л, Госэнергоиздет, 1959, с. 227. 2.Слухоцкий А. Е. Применение токов окой частоты в электротермии. М-Л., ашиностооение, 1973. с. 151.

Фиг. /

////7/

%

f-i

Фи2, г