RU173508U1

RU173508U1 - Сушилка периодического действия для порошков

Info

Publication number: RU173508U1
Application number: RU2016142174U
Authority: RU
Inventors: Леонид Петрович Гаранин; Сергей Николаевич Голтышов; Алексей Владимирович Теплыгин; Виктор Евгеньевич Ковтун
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-08-29

Abstract

Полезная модель относится к технике сушки порошкообразных материалов, измельчаемых в жидкой среде-носителе, например в воде, фреоне или других средах. Сушилка может найти применение в химической и других отраслях промышленности. Сушилка периодического действия для порошков состоит из сушильной камеры с газораспределительной перегородкой, реверсивного привода, рамы, системы подвода теплоносителя, узла отвода отработанного теплоносителя, контейнера с клапаном выгрузки в виде эластичного рукава, перетянутого в средней части перевязью. Клапан выгрузки снабжен узлом дистанционной выгрузки, представляющим собой подвижную каретку с двумя зеркально установленными относительно друг друга пневмоцилиндрами, на штоки которых закреплены планки-пережимы. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к технике сушки порошкообразных материалов, измельчаемых в жидкой среде (носителе), например в воде, фреоне или других средах. После проведения операции измельчения измельченный материал от носителя отделяют фильтрованием. После этого отфильтрованный от основной части носителя порошок по консистенции представляет из себя материал, подобный увлажненному речному песку. При этом содержание влаги в таком материале составляет 15…25% по массе, что делает материал плохо сыпучим, способным налипать на детали оборудования, в котором он проходит последующую сушку до заданного уровня влажности, например до 0,2…0,5%.

Сушилка может найти применение в химической и других отраслях промышленности, особенно в лабораторных условиях или в опытном производстве, когда требуется провести сушку небольших количеств порошкообразного материала (от нескольких десятков граммов до нескольких килограмм).

Известны сушилки периодического действия (М.В. Лыков «Сушка в химической промышленности», изд. «Химия», М., 1970 г., стр. 136-147). К таким относятся, например, тоннельные сушилки. Широко распространены вакуум-сушильные шкафы (А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии», изд. «Химия», М., 1973 г., стр. 624). Это простейшие контактные сушилки периодического действия, которые используются в малотоннажных производствах. Основными недостатками таких сушилок является значительная длительность процесса сушки материала в неподвижном слое, а также наличие ручной операции выгрузки высушенного материала из лотков.

Указанных недостатков лишена установка периодического действия для сушки порошков по патенту РФ №2457412, класс МПК F26B 17/10, заявл. 10.02.2011 г. Она включает в себя сушильную камеру и контейнер. Сушильная камера снабжена системой подачи теплоносителя (подогретого воздуха). Между корпусом сушильной камеры и поддоном закреплена газораспределительная перегородка. Теплоноситель подается в поддон под газораспределительную перегородку через штуцер и регулятор подачи теплоносителя. В зоне между сушильной камерой и контейнером установлен штуцер для отвода отработанного теплоносителя. К корпусу сушильной камеры через переходный патрубок крепится контейнер. К переходному патрубку прикреплены две цапфы для установки сушилки на опоры. Одна из цапф связана с реверсивным приводом, на второй цапфе закреплена втулка с двумя кулачками, взаимодействующими с двумя датчиками положения. В нижней части контейнера имеется клапан для выгрузки высушенного порошка.

Установка по патенту №2457412 работает следующим образом. В исходном положении сушильная камера находится в верхнем положении. Под сушильную камеру подкатывают открытый контейнер с загруженным в него влажным порошком, предназначенным для сушки. Герметично скрепляют контейнер с сушильной камерой болтами. Затем включением привода переводят сушильную камеру в нижнее положение. При этом контейнер располагается над сушильной камерой и порошок под собственным весом пересыпается в сушильную камеру. Под газораспределительную перегородку включают подачу теплоносителя. Теплоноситель проходит через газораспределительную перегородку и через слой высушиваемого порошка и отводится через штуцер узла отвода отработанного теплоносителя.

После окончания процесса сушки сушильная камера с контейнером возвращаются в исходное положение. Высушенный продукт из сушильной камеры пересыпается в контейнер. Контейнер отсоединяют от сушильной камеры и перемещают на следующую технологическую фазу, где высушенный порошок через клапан в нижней части контейнера выгружают в последующий технологический аппарат.

Однако у этой установки есть недостатки. Эти недостатки являются следствием плохой сыпучести исходного влажного порошка:

загрузка влажного порошка ссыпкой из контейнера в сушильную камеру происходит неравномерно и не в полном объеме. В результате слой влажного порошка на поверхности газораспределительной перегородки имеет различную толщину, а часть поверхности перегородки остается не закрытой порошком. Это значительно снижает эффективность сушки, т.к. большая часть теплоносителя проходит через газораспределительную перегородку в местах, где нет порошка и сопротивление прохождению воздуха меньше, чем там, где находится исходный влажный порошок.

часть влажного порошка остается прилипшим внутри контейнера, что впоследствии затрудняет выгрузку уже высушенного порошка из контейнера через выгрузочный клапан.

Этих недостатков лишена сушилка периодического действия по чертежу 3797.00.00А, разработанная в 2015 году в АО «НИИПМ» г. Пермь, которая принята в качестве прототипа. Эта сушилка включает в себя сушильную камеру с газораспределительной перегородкой, систему подвода теплоносителя, узел отвода отработанного теплоносителя, реверсивный привод, раму, контейнер, представляющий собой цилиндрическую металлическую обечайку с клапаном в виде эластичного рукава, перетянутого в средней части перевязью.

Сушилка периодического действия для сушки порошков по чертежу 3797.00.00А работает следующим образом. В исходном положении сушильная камера находится в нижнем положении относительно горизонтальной оси вращения.

Для загрузки влажного порошка снимается узел отвода отработанного теплоносителя и на газораспределительную перегородку ровным слоем загружают влажный порошок. После загрузки порошка на сушильную камеру устанавливают узел отвода отработанного теплоносителя и начинают процесс сушки. Подают под газораспределительную перегородку теплоноситель (горячий воздух), он проходит через газораспределительную перегородку и слой порошка и отводится через штуцер узла отвода отработанного теплоносителя.

После окончания процесса сушки с сушильной камеры снимают узел отвода отработанного теплоносителя и вместо него закрепляют контейнер, который представляет из себя цилиндрическую металлическую обечайку с закрепленным на ней эластичным рукавом из плотной ткани. Рукав перетянут в средней части перевязью. После закрепления на сушильной камере контейнера включают привод для выполнения поворота на 180°. В результате поворота на 180° относительно горизонтальной оси привода сушильная камера устанавливается в верхнем положении, а контейнер с клапаном выгрузки - в нижнем. Порошок из сушильной камеры ссыпается в контейнер, попадая в цилиндрическую металлическую обечайку и в эластичный рукав до места перетяжки перевязью. Свободную нижнюю часть эластичного рукава под перевязью подсоединяют к входному патрубку транспортной емкости или к последующему технологическому аппарату. Затем развязывают перевязь, освобождая эластичный рукав для свободной ссыпки высушенного порошка из контейнера в транспортную емкость. После выгрузки порошка из контейнера рукав отсоединяют от транспортной емкости, включают привод на обратное вращение на 180°, сушильная камера 1 занимает исходное (нижнее) положение. После этого отсоединяют пустой контейнер от сушильной камеры. Сушилка готова для приема следующей порции влажного порошка для сушки.

Недостатком этой сушилки является отсутствие возможности выгрузки в дистанционном режиме высушенного порошкообразного материала. А поскольку некоторые из таких материалов имеют склонность к электризации при ссыпке из одной емкости в другую, что может инициировать загорание материала, дистанционный режим выгрузки необходим из условий безопасности обслуживания процесса.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение безопасного обслуживания процесса выгрузки высушенного порошка из контейнера сушилки в транспортную емкость.

Технический результат достигается за счет того, что сушилка периодического действия для порошков состоит из сушильной камеры с газораспределительной перегородкой, реверсивного привода, рамы, системы подвода теплоносителя, узла отвода отработанного теплоносителя и контейнера с клапаном выгрузки в виде эластичного рукава, перетянутого в средней части перевязью. При этом клапан выгрузки дополнительно снабжен узлом дистанционного открытия в виде подвижной каретки с двумя зеркально установленными относительно друг друга пневмоцилиндрами, на штоки которых закреплены планки-пережимы.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурами 1, 2, 3 и 4.

На Фиг. 1 схематично показана сушилка периодического действия для сушки порошков в исходном положении после загрузки в сушильную камеру влажного продукта и закрепления на нее узла отвода отработанного теплоносителя.

На Фиг. 2 показана сушилка после выполнения операции сушки, установки вместо узла отвода отработанного теплоносителя контейнера с клапаном в виде эластичного рукава с перевязью в средней части и после поворота сушильной камеры на 180°.

На Фиг. 3 показан вид сверху на каретку в крайнем левом положении, когда планки-пережимы полностью раздвинуты.

На Фиг. 4 показан вид сверху на каретку в крайнем левом положении, когда планки-пережимы сдвинуты и пережимают рукав клапана ниже перевязи.

Где:

1 - сушильная камера;

2 - система подвода теплоносителя;

3 - поддон;

4 - штуцер подвода теплоносителя;

5 - узел отвода отработанного теплоносителя;

6 - штуцер отвода отработанного теплоносителя;

7 - газораспределительная перегородка;

8 - цапфа;

9 - опора;

10 - рама;

11 - реверсивный привод;

12 - втулка с кулачками;

13, 14 - датчики положения;

15 - контейнер с клапаном выгрузки;

16 - цилиндрическая металлическая обечайка;

17 - эластичный рукав;

18 - перевязь;

19 - транспортная емкость;

20 - каретка;

21 - пневмоцилиндр;

22 - планка-пережим;

23 - ролик;

24 - фиксатор;

25 - направляющая;

26 - правый упор;

27 - левый упор.

Сушилка периодического действия (фиг. 1) включает в себя сушильную камеру 1 и контейнер с клапаном выгрузки 15. Сушильная камера 1 снабжена системой подвода теплоносителя 2 (нагретого сжатого воздуха) с поддоном 3. Теплоноситель подается в поддон 3 через штуцер 4. Для проведения операции сушки на сушильную камеру устанавливается узел отвода отработанного теплоносителя 5 со штуцером 6. Между сушильной камерой 1 и поддоном 3 закреплена газораспределительная перегородка 7. К корпусу сушильной камеры 1 прикреплены две цапфы 8. Цапфы 8 служат для установки сушильной камеры 1 на опоры 9, которые закреплены на раме 10. Одна из цапф связана муфтой с реверсивным приводом 11. На второй цапфе закреплена втулка с двумя кулачками, которые взаимодействуют с двумя датчиками положения 13 и 14. На раме 10 закреплены две направляющие 25, на которые с возможностью перемещения установлена каретка 20. На направляющих 25 установлены правый упор 26 и левый упор 27 для ограничения перемещения каретки 20 по направляющим 25.

На каретке 20 установлены два пневмоцилиндра 21, которые установлены относительно друг к другу зеркально. К штокам этих пневмоцилиндров закреплены планки-пережимы 22. Каретка по направляющим перемещается на четырех роликах 23. Каретка во время проведения операции сушки и во время проведения переворота сушильной камеры выводится в крайнее правое положение до правого упора 26 и фиксируется в этом положении фиксатором 24. При этом планки-пережимы 22 максимально разведены между собой пневмоцилиндрами 21.

Сушилка периодического действия на операции выгрузки высушенного продукта показана на фиг. 2. Для подготовки сушилки к выполнению операции выгрузки после окончания операции сушки с фланца сушильной камеры 1 снимают узел отвода отработанного теплоносителя 5 и вместо него устанавливают контейнер с клапаном выгрузки 15, состоящий из цилиндрической металлической обечайки 16 и клапана в виде эластичного рукава 17, перетянутого в средней части перевязью 18. На фиг. 2 сушильная камера 1 с подсоединенным к ней контейнером 15 показаны в положении, когда эти узлы совместно перевернуты на цапфах на 180° от исходного положения. В этом положении, когда перетянутый перевязью 18 эластичный рукав 17 клапана выгрузки находится внизу под сушильной камерой 1, фиксатор 24 выводят из отверстия в направляющей 25 и каретку 20 на роликах 23 перемещают до левого упора 27. После чего фиксатором 24 фиксируют каретку 20 в новом положении. Это положение каретки и планок-пережимов относительно эластичного рукава 17 показано на фиг. 3. Затем с помощью двух пневмоцилиндров 21 производят встречное сближение планок-пережимов 22 до полного их соприкосновения в непосредственной близости под перевязью 18. Таким образом дублируется закрытие клапана выгрузки. Это положение каретки и планок-пережимов относительно эластичного рукава 17 показано на фиг. 4.

Сушилка периодического действия для сушки порошков работает следующим образом. В исходном положении, как показано на фиг. 1, сушильная камера 1 находится в нижнем положении. Это положение контролируется датчиком положения 14. Для загрузки влажного порошка снимается узел отвода отработанного теплоносителя 5 и в сушильную камеру 1 на газораспределительную перегородку ровным слоем загружают влажный порошок. После загрузки порошка на сушильную камеру 1 устанавливают узел отвода отработанного теплоносителя 5 и начинают процесс сушки. Через штуцер 4 включают подачу теплоносителя в поддон 3. Теплоноситель проходит через газораспределительную перегородку и через слой порошка и затем отводится через штуцер 6 узла отвода отработанного теплоносителя 5. После окончания процесса сушки с сушильной камеры 1 снимают узел отвода отработанного теплоносителя 5 и вместо него закрепляют контейнер 15, который представляет из себя цилиндрическую металлическую обечайку 16 с закрепленным на ней эластичным рукавом 17 из плотной ткани, перетянутым в средней части перевязью. После закрепления контейнера 15 на сушильной камере 1 включают привод 11 для выполнения поворота на 180° до срабатывания датчика положения 13, сигнал которого останавливает привод. Сушильная камера 1 устанавливается в верхнем положении, а контейнер с клапаном выгрузки 15 - в нижнем. Порошок из сушильной камеры 1 ссыпается в контейнер 15, попадая в цилиндрическую металлическую обечайку 16 и в эластичный рукав 17 до места перетяжки перевязью 18. Свободную нижнюю часть эластичного рукава 17 под перевязью подсоединяют к входному патрубку транспортной емкости 19 или к последующему технологическому аппарату. Каретку 20 подводят в крайнее левое положение до левого упора 27, фиксируют в этом положении фиксатором 24 и с помощью пневмоцилиндров 21 сводят планки-пережимы 22 до полного пережатия эластичного рукава 17 ниже перевязи 18. После этого развязывают перевязь 18, обслуживающий персонал покидает опасную зону, и дистанционно с пульта управления включает пневмоцилиндры 21, которые раздвигают планки-пережимы 22, освобождая эластичный рукав 17 для свободной ссыпки продукта из контейнера 15 в транспортную емкость 19. После выгрузки порошка из контейнера 15 каретку 20 освобождают от фиксации, перемещают в крайнее правое положение до правого упора 26 и фиксируют фиксатором 24.Эластичный рукав 17 отсоединяют от транспортной емкости 19. Включают привод 11 на обратное вращение на 180°, сушильная камера 1 занимает исходное (нижнее) положение, срабатывает датчик положения 14, давая сигнал на остановку привода. После этого отсоединяют контейнер 15 от сушильной камеры 1. Сушилка готова для приема следующей порции порошка для сушки.

Таким образом, введение в конструкцию сушилки подвижной каретки с двумя пневмоцилиндрами, на штоки которых закреплены планки-пережимы, обеспечило безопасность выгрузки порошка из контейнера сушилки за счет дистанционного открытия клапана выгрузки без присутствия обслуживающего персонала в кабине сушилки.

Сушилка периодического действия испытана при сушке порошков в условиях опытного производства АО «НИИПМ» с положительным результатом.

Claims

Сушилка периодического действия для порошков, состоящая из сушильной камеры с газораспределительной перегородкой, реверсивного привода, рамы, системы подвода теплоносителя, узла отвода отработанного теплоносителя, контейнера с клапаном выгрузки в виде эластичного рукава, перетянутого в средней части перевязью, отличающаяся тем, что клапан выгрузки снабжен узлом дистанционной выгрузки, представляющим собой подвижную каретку с двумя зеркально установленными относительно друг друга пневмоцилиндрами, на штоки которых закреплены планки-пережимы.