FI69574B - Kontinuerlig centrifugaltork - Google Patents

Description

Jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri . - Kontinuerlig 6 9574 centrifugaltork.

Esillä olevan keksinnön kohteena on jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri tai linko, eli keskipakokuivuri, johon kuuluu akselinsa ympäri pyöritettävä, rei'itetty pyörähdysseinä, jolloin linkoamalla kuivattava tuotevirta kulkee keskipakokuivurin aksiaalisuuntaan.

Tunnetut keskipakokuivurit toimivat tavallisesti siten, että niihin syötetään peräkkäisiä kerta-annoksia, jolloin linkoamalla kuivattava materiaalimäärä puretaan yleensä pystyakseliseen kes-kipakokuivurin astiaan tai rumpuun ja poistetaan siitä käsittelyn jälkeen. Tunnetaan myös keskipakokuivure i La uuneja tai vastaavia, jotka on valmistettu akselinsa ympäri pyöritettävästä pyörähdysseinämästä ja jotka toimivat jatkuvasti, jolloin kuivattava tuotevirta ajetaan laitteen aksiaalisuuntaan. Näissä laitteissa aksiaalinen liike saadaan aikaan yksinkertaiesti pai-novoimavirtauksella, kun akseli on kallistettu, kieräruuveilla tai kiinteillä viistoilla seinämillä, jotka saattavat materiaalin liukumaan pitkin sylinterimäistä seinämää tai kierresiivil-lä, jotka on jäykästi kiinnitetty seinämään ja jotka kuljettavat materiaalia nostamalla sitä pitkin kehäseinämää sen saattamiseksi liukumaan painovoiman avulla poistosuuntaan.

Keskipakokuivureissa käsiteltyyn materiaaliin kohdistuu keskipakovoima, joka on paljon suurempi kuin painovoima ja painaa materiaalin voimakkaasti seinää vasten, jolloin luonnollista painovoimaetenemistä ei voida käyttää materiaalin siirtämiseksi. Samasta syystä ei voida käyttää ohjauslevyjä tai deflektoreita, päättymättömiä ruuveja, joiden akseli on yhdensuuntainen rummun akselin kanssa tai kiinteitä viistoja seinämiä, koska keskipakovoiman ansiosta rei'itettyyn seinään kohdistuva kitkavoima olisi liian suuri, materiaali pakkautuisi deflektoreita vasten ja saattaisi vahingoittua.

2 69574

Tekniikan tasosta tunnettuja keskipakokuivureita on esitetty mm. patenttijulkaisuisssa FR 1 571 581, FR 1 057 268, DE 405 373, US 1 564 665 ja US 3 313 034.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mainituista vaikeuksista huolimatta jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri, jossa materiaali etenee tulopäästä poistopäätä kohti joutumatta voimakkaiden mekaanisten rasitusten kohteksi.

Keksinnön mukaisesti keskipakokuivuriin kuuluu syöttöelimet, jotka vaikuttavat materiaalikerrokseen sen saattamiseksi etenemään yhdensuuntaiesti keskipakokuivurin akselin kanssa, jolloin syöttöelinten liikeradalla on jatkuvasti komponentti halkaisija-tasossa ja aksiaalinen komponentti poistumissuuntaan liikeradan siinä osassa, jossa mainitut elimet käsittelevät rei'itettyä seinämää vasten asettunutta käsiteltävää materiaalikerrosta.

Keskipakokuivurin tässä suoritusmuodossa materiaali liikkuu syöttöelinten toiminta-alueella poistumissuuntaan suhteellisen lyhyen matkan, mutta johtuen halkaisijatasossa olevasta komponentista, joka voi olla olennaisesti yhtä suuri kuin rei'itetyn seinän ja tästä syystä materiaalikerroksen kehänopeus, ei pakkautumista pääse tapahtumaan.

Erään käytännöllisen suoritusmuodon mukaisesti syöttöelimet on valmistettu säteiselementeistä, joka on asennettu viistosti pyörähdysseinämän akselin suhteen asennetulle akselille pyöräh-dysseinämän rajoittamaan sisätilaan, jolloin kunkin säteisele-mentin hyötysäde on hieman pienempi kuin pienin etäisyys akselista rei'itettyyn seinämään siinä mainittuun akseliin nähden kohtisuorassa tasossa, joka sisätää kyseisen säteiselementin.

Syöttöelimillä varustettu akseli voidaan asentaa vapaasti pyöriväksi, jolloin pyörimisliikkeen aikansaa se työntö, jonka linkoamalla kuivattava materiaali kohdistaa syöttöelimiin, on kuitenkin edullista pakkopyörittää akselia, jolloin pyörimissuunta 3 69574 ja akselin nopeus ovat sellaiset, että pyöreän liikeratansa siinä osassa, jossa säteiselementtien päät tulevat seinämän läheisyyteen, mainitut päät liikkuvat poistosuuntaan, jolloin niiden kehänopeus on olennaisesti yhtä suuri tai edullisesti hieman suurempi kuin rei'itetyn seinämän sisäpinnan kehänopeus.

Erään toisen suoritusmuodon mukaisesti syöttöelimet muodostuvat elementeistä, jotka on asennettu apaasti pyörivästi tappiakse-leihin, jotka on jäykästi yhdistetty epäkeskoakselin muodostamiseksi, jolloin akselin yleisakseliviiva on yhdensuuntainen rummun yleisakselin kanssa.

Toisaalta keskipakokuivurin akseli voi olla vaakasuuntainen, pystysuuntainen tai viisto. Rei'itetty seinä voi olal sylinteri-mäinen, katkaistun kartion muotoinen tai joku muu suuntaismuoto, kuten yleiesti ottaen katkaistun kartion - sylinterin muotoinen katkaistu tai kaareva ääriviiva, tai mahdollisesti rei'itetty seinämä voi olla puolan, rummun tai vastaavan muodossa. Käytettäessä katkaistun kartion muotoa tai katkaistu kartio -sylinterimuotoa rumpu voi supistua tai levitä materiaalin kulkusuuntaan.

Akselin ollessa viisto sen kaksi päätä on samalla etäisyydellä revitetystä seinämästä tai ei-sylinterimäisen seinämän tapauksessa etäisyyksillä, jotka ovat verrannollisia mainitun rei'itetyn seinämän säteeseen vastaavissa halkaisijatasoissa. Haluttaessa saattaa materiaali venytyskäsittelyyn tai karstaukseen voi akselin poistumispuolen pää olla kuitenkin sellaisen välimatkan päässä revitetystä seinämästä, joka välimatka on suurempi tai suhteellisesti suurempi kuin poistopuolen pään etäisyys.

Vierekkäisten säteiselementtien pituussuuntaisten välien pitää olla aina pienemmät sitä mukaa kun niiden pyörimisakseli on vähemmän kallistettu, jolloin kaari, jossa säteiselementit oat yhteistoiminnassa materiaalimassan kanssa, on pienempi, nimittäin, että pyörimisakseli on lähempänä seinämää ja että vierekkäisten 69574 säteiselementtien kulmaväli on suurempi. Säteiselementit voidaan järjestää säteislevyinä, jotka muodostuvat mahdollisesti kieroista, enemmän tai vähemmän joustavista sauvoista, ja lisäksi ne voivat olla harjoja tai vaahtorullia, päättymättömiä ruuveja tai säteettäisiä pitkittäslevyjä, kuten jatkuvia seinämiä, lapoja tai haravaosia.

Syöttöelimen pyörimisakselin muodostama kulma keskipakokuivurin rumpuakselin kanssa on käsiteltävän tuotteen ja sen mekaanisten ominaisuuksien sekä halutun virtauksen funktio. Mitä suurempi tämä kulma on, sitä suurempi on syöttöelimen kehänopeuden aksiaalinen komponentti verrattuna halkaisijakomponenttiin, mutta syöttöelimen säteiselementtien kehänopeus vaihtelee enemmän ja laajoissa rajoissa, mikäli ne on jäykästi kiinnitetty samaan akseliin. Aksiaalisen komponentin kasvun johdosta materiaali-virtaus kasvaa. Kulloisellakin kuivausnopeudella voidaan keski-pakokuivurin kapasiteettia myös lisätä lisäämällä rummun yhdellä kierroksella vaikuttavien syöttöelinten määrää. On myös mahdollista lisätä koneen pyörimisnopeutta, mutta tämä ei ole aina mahdollista mekaanisista syistä tai käsitellyn materiaalin mekaanisesta vastuksesta johtuen.

Keksinnön mukaista keskipakokuivuria voidaan käyttää käytännöllisesti katsoen kaikkien kivennäis-, eläin- tai kasvimateriaalien jatkuvaan kuivaukseen, ja erityisesti sitä voidaan käyttää sellaisten materiaalien esikäsittelemiseksi, jotka pitää saattaa dessikaatioon lyofilisoinnilla, lämmityksellä jne. Mekaaninen kuivaus on energiansäästökeino kiinnittymättömän veden, kuten pesuveden jne. poistamiseksi. Lisäksi keksinnön mukaisessa keski-pakokuivurissa materiaalikerroksen läpi kulkevat syöttöelimet sekoittavat materiaalia parantaen edelleen veden poistumista tavanomaiseen kuivaukseen verrattuna.

Keksintö selviää tarkemmin seuraavasta keksinnön mukaisen keski-pakokuivurin eri suoritusmuotoja käsittelevästä selityksestä viittaamalla oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa:

II

5 69574

Kuvio 1 esittää päästä käsin rumpua, jonka syöttöelimet muodostuvat säteiskiekoista.

Kuvio 2 on leikkauskuva keskipakokuivurista pitkin kuvion 1 linjaa II-II.

Kuvio 3 on geometrinen esitys syöttöelimet muodostavien kiekkojen säteiden määrittämiseksi ja niiden toiminta-alueen kulmakehityksen määrittämiseksi.

Kuvio 4 on kehitetty pintakuvanto rummusta syöttöelinten toimintatavan selvittämiseksi.

Kuvio 5 on kuviota 2 vastaava esitys keskipakokuivurin eräästä toisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 6 on leikkauskuva pitkin kuvion 5 linjaa VI-VI.

Eri suoritusmuodoissaan keskipakokuivuriin kuuluu rei'itetty pyörähdysseinämä 1, joka on esitetty sylinterimäisenä seinänä ja jota pyöritetään tunnetulla tavalla akselinsa ympäri siten, että seinää vasten levitettyyn materiaaliin kohdistuva keskipakovoima on useita kertoja suurempi kuin painovoima. Viitenumero 2 esittää perforointeja tai reikiä, joista on esitetty vain pieni määrä.

Tässä selityksessä ja kuvioiden 1-4 mukaisessa suoritusmuodossa on akseli 3 asennettu viistoon esittämättä jätettyjen laakereiden kautta. Esitetyssä suoritusmuodossa pisteet X, joissa akseli 3 leikkaa rummun päätypinnat, ovat yhtä kaukana mainitusta pinnasta. Mainittuun akseliin on asennettu kiekkoja 4, jotka voitaisiin korvata säteistangoilla, lavoilla tai vastaavilla riippuen kuivattavan materiaalin luonteesta. Mainittujen kiekkojen 4 halkaisijat tai tankojen, sauvojen tai vastaavien pituus on sellainen, että niiden kehäpää olennaisesti sivuaa seinämän 1 sisäpintaa. Kuten kuviossa 3 on esitetty, mainitun pinnan leikkaus pitkin tasoja, joiden kautta yhdensuuntaiset kiekot liikkuvat, on pisteiden X ollessa yhtä suurten välimatkojen päässä pinnasta ellipsi, jonka pienempi akseli on yhtä suuri kuin rummun halkaisija έ 69574 .

ja suurempi akseli on yhtä suuri kuin sama halkaisija kerrotuna · y 1 , jolloin kyseessä on akselin 3 ja rummunakseIin välinen kulma. Tälle ellipsille E (kuvio 3) on siirretty akselin 3 aksiaalilinjan osa A, joka on välimatkan r^ päässä ellipsin pienen akselin yläpäästä, jolloin mainittu etäisyys r^ ja kulma määräävät akselin sijainnin rummun sisällä.

Suoralle linjalle a on siirretty säteeltään r^ olevan kiekon AI keskiviivaa vastaavasta keskilinjasta 0 etäisyydet, jotka ovat yhtä kuin ; jolloin e on kahden kiekon välinen etäisyys. Tämä antaa pisteet a', b', c', d', jotka vastaavat pisteiden a, b, c, d asentoja, jolloin jälkimmäiset ovat ellipsissä olevien kiekkojen keskipisteitä, jonka ellipsin muodostaa kiekon tason ja seinämän 1 leikkaus.

Kunkin pisteen pienin etäisyys ellipsiin vastaa kiekon sädettä, joka sivuaa seinämän sisäpintaa, eli säteet ovat r^, Tj, r^ ja r,.. Mikäli kuivattavan materiaalikerroksen paksuus on m, määräytyy kulmakehitys, jonka mukaisesti kukin kiekko on yhteistoiminnassa materiaalin kanssa. Kuviossa 4 on esitetty kiekot siten, että materiaalin kanssa yhteis-toimivat osat on esitetty paksummalla viivalla 3. Kun seinämän 1 sisäpinnan kehänopeus on F, kiekot pyörivät tai ne pyrkivät pyörimään kehänopeude1la f, edellyttäen, että ne on asennettu pyörimään vapaasti akselin 3 ympäri tai että jälkimmäinen on asennettu vapaasti pyörimään ja että kiekkoihin vaikuttaa materiaalin aikaansaama työntö, jolloin mainittu kehänopeus f jakautuu seinämän kanssa olevassa tangenttipisteessä nopeudeksi f , joka on olennaisesti yhtä suuri kuin F sekä pit k ittäiskomponentiksi F^ poistumissuuntaa n. Itse asiassa ja kuviossa 4 esitetyllä tavalla nuolen R suuntaan lisätty materiaali tulee peräkkäisesti kosketukseen peräkkäisten kiekkojen osan 5 etupään kanssa ja liikkuu kosketuksessa kiekkoon työntyen poistumissuuntaan tietyn matkan syöttöele-menttien edessä olevassa väylässä.

Kuvioissa 5 ja 6 esitetyssä suoritusmuodossa kiekot 6, jotka voitaisiin korvata säteettäisillä sauvoilla, litteillä vaahtosylintereillä, siipipyörillä, jolloin siipien kehäreunat 69574 muodostaisivat rummun, samalla kehällä varustetuilla päättymättömillä ruuveilla jne., on kukin kiinnitetty tappiakseli in 7, jolloin peräkkäiset tappiakselit on yhdistetty porrastus-paloilla 8 ja ulottuvat kaikki samaan suuntaan ja ovat tästä syystä samassa tasossa. Tästä syystä kiekot 6 sijaitsevat epäkeskon tukipalan yhdensuuntaisilla akseleilla. Tukipalan mekaaninen jäykkyys voidaan aikaansaada joko yhdistämällä jäykästi palat 8 ja tappiakselit 7, joihin kiekot 6 on asennettu vapaasti pyöriviksi tai se voidaan aikaansaada siten, että palat 8 tuetaan esittämättä jätetyillä side-elementeillä ja yhdistetään työntämällä kiekkojen 6 välistä pitkittäisiin poikittaispaloihin, jotka on päistään kiinnitetty tukipilareihin 10. Kiekkoja 6 voidaan pyörittää esimerkiksi aksiaaliseen akseliin 12 asennetusta hihnapyörästä 11 käsin kiekkoon jäykästi kiinnitetyn hihnapyörän 13 kautta ja hihnan 14 välityksellä. Tällöin voidaan ohjata kunkin kiekon kehänopeutta f vaikuttamalla hihnapyörän 11 halkaisijaan, jolloin kyseessä on teknisesti mielenkiintoinen ratkaisu. Edelleen saattaisi olla mahdollista asentaa syöttöelementit pyörimään vapaasti. Lopuksi on mahdollista modifioida syöttö-elementtejä materiaalin etenemissuunnan mukaan elementtien mukauttamiseksi kuivan materiaalin juoksevuus- ja tiheysvaih-teluihin, jolloin jotkut elementit voivat olla puhallus-ja/tai lämmityselementtejä.

Kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa on järjestetty yksi kiekko kuhunkin tappiakseli in 7, mutta on selvää, että nämä kaksi suoritusmuotoa voidaan yhdistää.

Claims (10)

1. Jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri, jossa rei'itettyä pyörähdysseinämää (1) pyöritetään akselinsa ympäri, tunnettu siitä, että siihen kuuluu syöttöelimet (4 - 6), jotka vaikuttavat materiaalikerrokseen sen saattamiseksi etenemään yhdensuuntaisesti keskipakokuivurin akselin kanssa, jolloin syöttöelinten liikeradalla (f) on jatkuvasti komponentti (fp) halkaisijatasossa ja aksiaalinen komponentti (fft) poistumissuuntaan liikeradan siinä osassa, jossa mainitut elimet käsittelevät rei'itettyä seinämää (1) vasten asettunutta käsiteltävää materiaalikerrosta (m).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri, tunnettu siitä, että syöttöelimet on valmistettu säteiselementeistä (4), jotka on asennettu viistosti pyörähdysseinämän (1) akselin suhteen asennetulle akselille (3) pyörähdysseinämän rajoittamaan sisätilaan, jollon kunkin säteiselementin hyötysäde on hieman pienempi kuin pienin etäisyys akselista rei’itettyyn seinämään siinä mainittuun akseliin nähden kohtusorassa tasossa, joka sisältää kyseisen säteiselementin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri, t u n n e t t u siitä, että akseli (3) ja/tai syöttöelimet (4) on asennettu vapaasti pyöriviksi.

4. Patenttivaatimuksen 4 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipakokuivuri, tunnet t u siitä, että akselia (3) pyöritetään siten, että akselin pyörimissuunta ja nopeus ovat sellaiset, että pyöreän liikeratansa siinä osassa, missä säteiselement-t.ien (4) päät tulevat seinämän läheisyyteen, mainitut säteis-elementtien päät liikkuvat pituussuuntaan, jolloin niiden kehänopeus on olennaisesti yhtä suuri tai edulisesti hieman 69574 suurempi kuin rei'itetyn seinämän sisäpinnan kehänopeus (F).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri, tunnettu siitä, että syöttöelimet (6) muodostuvat elementeistä, jotka on asennettu vapaasti pyöri-västi tappiakseleihin (7), jotka on jäykästi yhdistetty epäkeskoakselin muodostamiseksi, jolloin akselin yleisakseli-viiva on yhdensuuntainen rummun (1) yleisakselin kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri, tunnettu siitä, että syöttöelimet (6) on asennettu vapaasti pyöriviksi.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri, tunnettu siitä, että syöttöelimiä (6) käytetään pyöriväst-i (11, 12, 13, 14).

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri, tunnettu siitä, että viiston akselin (3) kaksi päätä (X - X) on samalla etäisyydellä revitetystä seinämästä (1) tai ei-sylinterimäisen seinämän tapauksessa etäisyyksillä, jotka ovat verrannollisia mainitun rei'itetyn seinämän säteeseen vastaavissa halkaisijatasoissa.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen jatkuvakäyttöinen keskipako-kuivuri, tunnettu siitä, että viiston akselin (3) poistumispuoleinen pää on sellaisen välimatkan päässä revitetystä seinämästä (1), jonka välimatka on suurempi tai suhteellisesti suurempi kuin poistopuolen pään etäisyys.

10 Patentkrav 6 9 5 7 4