RU2050782C1

RU2050782C1 - Smoke generator

Info

Publication number: RU2050782C1
Application number: RU92003636A
Authority: RU
Inventors: Л.С. Кудряшов; В.В. Ильиных; О.В. Сенчуров; В.Г. Горшков
Original assignee: Кудряшов Леонид Сергеевич
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: smoke generator has sawdust burning chamber, hopper with agitator, sawdust meter, electrical heating bottom made in form of hollow cylinder with heat insulator on outer side, smoke duct, ash pan, smoke cleaning filter and drive with sawdust delivery automatic control. Novelty in design of smoke generator is that electric heating bottom made in form of hollow cylinder is installed vertically, and vertical shaft is passed through cylinder. Shaft executes interrupted rotary movements. Secured on shaft are sawdust meter and smoke duct. The latter has screen surface and it is located directly in hollow cylinder. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для мясной, рыбной и сыродельной промышленности, а именно к устройствам для получения коптильного дыма из древесных опилок. The invention relates to equipment for the meat, fish and cheese-making industries, and in particular to devices for producing smoke from wood sawdust.

Известен дымогенератор, содержащий бункер с дозатором для опилок, камеру сгорания, электронагревательный под, дымовод, зольник и привод [1]
Недостатками известного дымогенератора являются сложность и громоздкость его конструкции, из-за наличия ручного привода к дозирующему шиберу для подачи опилок, устройства для разравнивания и соскребания опилок с нагревательного пода, состоящего из подвижных и неподвижных скребков, привода скребков, состоящего из электродвигателя и системы механических передач, а также большая энергоемкость, за счет необходимости нагрева значительной площади пода, низкого КПД передачи тепла поверхностью нагревательного пода слою опилок и необходимости непрерывной работы самого привода.Known smoke generator containing a hopper with a dispenser for sawdust, a combustion chamber, electric heating under, chimney, ash pan and drive [1]
The disadvantages of the known smoke generator are the complexity and bulkiness of its design, due to the presence of a manual drive to a metering gate for feeding sawdust, a device for leveling and scraping sawdust from a heating hearth, consisting of movable and fixed scrapers, a scrapers drive, consisting of an electric motor and a mechanical transmission system and also a large energy intensity, due to the need to heat a large hearth area, low heat transfer efficiency by the surface of the heating hearth to the sawdust layer and it is necessary minute of continuous operation of the actuator.

Известен дымогенератор, содержащий бункер с дозатором для опилок, камеру сгорания, электронагревательный под, дымовод, зольник и привод [2]
Недостатками указанного дымогенератора являются также сложность конструкции, в виду наличия привода рабочих органов содержащего мотор-редуктор имеющего значительные размеры, наличия разравнивающей лопасти для опилок, необходимости проведения очистки нагревательного пода от остатков опилок и требуются значительные затраты электрической энергии на нагрев пода и работу привода.Known smoke generator containing a hopper with a dispenser for sawdust, a combustion chamber, electric heating under, chimney, ash pan and drive [2]
The disadvantages of this smoke generator are also the complexity of the design, in view of the presence of a drive of working bodies containing a gear motor having a significant size, the presence of a leveling blade for sawdust, the need to clean the heating hearth from the residues of sawdust, and considerable energy is required to heat the hearth and drive operation.

Известен также дымогенератор, содержащий бункер с дозатором для опилок, камеру сгорания, электронагревательный под, выполненный в виде полого цилиндра, дымовод, зольник и привод [3]
Недостатками данного дымогенератора являются сложность его конструкции, в виду наличия привода, состоящего из мотор-редуктора и системы механических передач, для сообщения вращения дозатору, ворошителю и электронагревательному поду, а также большие энергозатраты, которые связаны с потерей части тепла из-за неполного использования рабочей поверхности нагревательного пода и затратами электрической энергии для непрерывной работы привода.Also known is a smoke generator containing a hopper with a dispenser for sawdust, a combustion chamber, an electric heater made in the form of a hollow cylinder, a chimney, an ash pan and a drive [3]
The disadvantages of this smoke generator are the complexity of its design, in view of the presence of a drive consisting of a gear motor and a mechanical transmission system for communicating rotation to the dispenser, agitator and electric heating hearth, as well as high energy costs, which are associated with the loss of part of the heat due to incomplete use of the working the surface of the heating hearth and the cost of electrical energy for continuous operation of the drive.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является дымогенератор, содержащий бункер с дозатором для опилок, камеру сгорания, электронагревательный под, выполненный в виде полого цилиндра, внешняя сторона которого снабжена теплоизолятором, дымовод, зольник и привод [4]
Недостатками конструкции дымогенератора, взятого за прототип, являются сложность его конструкции и большие энергозатраты. Сложность конструкции дымогенератора связана с наличием электромеханического привода включающего электродвигатель и систему механических передач, а также сложностью регулирования частоты вращения шнека дозатора опилок. Большие энергозатраты связаны с необходимостью предварительного нагрева опилок с целью подсушки, а также затратами электрической энергии на непрерывную работу привода.The closest technical solution, selected as a prototype, is a smoke generator containing a hopper with a batcher for sawdust, a combustion chamber, an electric heater underneath, made in the form of a hollow cylinder, the outer side of which is equipped with a heat insulator, a chimney, an ash pan and a drive [4]
The disadvantages of the design of the smoke generator, taken as a prototype, are the complexity of its design and high energy consumption. The complexity of the design of the smoke generator is associated with the presence of an electromechanical drive that includes an electric motor and a mechanical transmission system, as well as the complexity of regulating the frequency of rotation of the sawdust dispenser screw. Large energy costs are associated with the need to preheat sawdust for drying, as well as the cost of electric energy for continuous operation of the drive.

Цель изобретения упрощение конструкции и снижение энергозатрат. The purpose of the invention is to simplify the design and reduce energy consumption.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции дымогенератора, полый цилиндр электронагревательного пода установлен вертикально и через него пропущен вертикальный вал, который совершает прерывистое вращательное движение и на нем закреплены дозатор для опилок и дымовод, при этом дымовод имеет сетчатую поверхность для отвода образуемого дыма и расположен непосредственно в полом цилиндре, а привод дымогенератора выполнен в виде электромагнита с рычажно-храповым механизмом. This goal is achieved by the fact that in the known design of the smoke generator, the hollow cylinder of the electric heating hearth is installed vertically and a vertical shaft is passed through it, which makes intermittent rotational movement and a batcher for sawdust and a chimney are fixed on it, while the chimney has a mesh surface to remove the generated smoke and located directly in the hollow cylinder, and the smoke generator drive is made in the form of an electromagnet with a ratchet lever mechanism.

Существенными признаками изобретения является то, что полый цилиндр электронагревательного пода установлен вертикально и через него пропущен вертикальный вал, осуществляющий прерывистое вращательное движение, на котором закреплены дозатор для опилок и дымовод, при этом дымовод имеет сетчатую поверхность для отвода дыма из зоны горения и расположен непосредственно в полом цилиндре, причем прерывистое движение вертикального вала производится от привода который выполнен в виде электромагнита с рычажно-храповым механизмом, которые сами не были обнаружены при сравнении с другими техническими решениями. The essential features of the invention is that the hollow cylinder of the electric heating hearth is installed vertically and a vertical shaft is passed through it, performing intermittent rotational movement, on which a dispenser for sawdust and a chimney are fixed, while the chimney has a mesh surface for removing smoke from the combustion zone and is located directly in hollow cylinder, and the intermittent movement of the vertical shaft is from the drive which is made in the form of an electromagnet with a ratchet lever mechanism, which itself and were not detected when compared with other technical solutions.

В заявляемом дымогенераторе, установка полого цилиндра вертикально позволяет соединить бункер для опилок непосредственно с электронагревательным подом, что сокращает рабочий объем дымогенератора, упрощает его конструкцию и придает ей компактность. Дополнительно, выполнение привода дымогенератора в виде электромагнита с рычажно-храповым механизмом, исключает необходимость наличия в нем таких элементов как электродвигатель или мотор-редуктор и совокупность сложной системы механических передач, что также значительно упрощает конструкцию дымогенератора, уменьшает его габаритные размеры и снижает металлоемкость. In the inventive smoke generator, the installation of a hollow cylinder vertically allows you to connect the sawdust hopper directly with the electric heating hearth, which reduces the working volume of the smoke generator, simplifies its design and makes it compact. Additionally, the implementation of the smoke generator drive in the form of an electromagnet with a lever-ratchet mechanism eliminates the need for elements such as an electric motor or gear motor and a combination of a complex mechanical transmission system, which also greatly simplifies the design of the smoke generator, reduces its overall dimensions and reduces metal consumption.

Отвод дыма с высокой температурой из камеры горения по дымоводу через бункер с опилками, способствует предварительному нагреву и подсушке опилок перед подачей в электронагревательный под, что уменьшает расход тепла и сокращает затраты электрической энергии на их нагрев. Кроме этого, закрепление на вертикальном валу, совершающего прерывистое вращательное движение, дозатора и дымовода, нижняя часть которого имеет сетчатую поверхность и расположена непосредственно в полом цилиндре электронагревательного пода, обеспечивает постоянную подачу опилок в камеру сгорания ровным слоем и непрерывный отвод дыма из зоны горения, что повышает стабильность и надежность работы дымогенератора. Наличие теплоизолятора на внешней стороне электронагревательного пода позволяет исключить потери тепла в окружающее пространство и тем самым снизить температуру накала электрической спирали, что в целом сокращает затраты электрической энергии. Также, использование привода в виде электромагнита с рычажно-храповым механизмом исключает такой источник значительного потребления электрической энергии как электронагреватель, а его периодичность включения во время работы дымогенератора позволяет дополнительно сократить потребление электрической энергии, что в целом существенно сокращает затраты электрической энергии. Кроме этого, периодичность работы электромагнита и возможность регулирования частоты вращения вертикального вала, позволяют дополнительно исключить какие-либо ненужные затраты электрической энергии. The removal of high-temperature smoke from the combustion chamber through the chimney through a sawdust hopper helps to preheat and dry the sawdust before being fed into the electric heating under, which reduces heat consumption and reduces the cost of electric energy for heating them. In addition, the fastening on the vertical shaft, making intermittent rotational movement, of the dispenser and chimney, the lower part of which has a mesh surface and is located directly in the hollow cylinder of the electric heating hearth, provides a constant supply of sawdust to the combustion chamber in an even layer and continuous smoke removal from the combustion zone, which increases the stability and reliability of the smoke generator. The presence of a heat insulator on the outside of the electric heating hearth eliminates the loss of heat into the surrounding space and thereby reduces the temperature of the filament of the electric spiral, which generally reduces the cost of electric energy. Also, the use of a drive in the form of an electromagnet with a lever-ratchet mechanism eliminates such a source of significant consumption of electric energy as an electric heater, and its periodicity of switching on during the operation of the smoke generator can further reduce the consumption of electric energy, which generally significantly reduces the cost of electric energy. In addition, the frequency of operation of the electromagnet and the ability to control the frequency of rotation of the vertical shaft, further eliminate any unnecessary costs of electrical energy.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дымогенератор, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed smoke generator, General view; figure 2 section aa in figure 1.

Дымогенератор состоит из камеры 1 сгорания, бункера 2 для опилок, дозатора 3, электронагревательного пода 4, дымовода 5, зольника 6, фильтра 7, поверхностной термопары 8, электронного терморегулятора 9, автоматического регулятора 10 подачи опилок и привода. Дымогенератор имеет корпус 11. К верхней части корпуса закреплен бункер 2 для опилок с ворошителем 12 и окном 13 для загрузки. К нижнему отверстию бункера 2 прикреплен под 4, который выполнен в виде полого цилиндра, причем последний установлен вертикально. Под 4 состоит из внутренней нагревательной поверхности 14, на которой по винтовой линии расположена электрическая спираль 15 по всей длине и внешней (наружной) термоизолирующей поверхности 16. Через полый цилиндр пода 4 проходит вертикальный вал 17, на котором закреплены дозатор 3 и дымовод 5. Вал 17 установлен с возможностью совершать прерывистое вращательное движение от привода. Внутри полого цилиндра электронагревательного пода 4 находится камера 1 сгорания, которая образована внутренней поверхностью пода 4 и внешней поверхностью дымовода 5 и представляет собой ограниченное пространство в виде полого цилиндра. Дымовод 5 имеет круглую форму, расположен вертикально и проходит через камеру 1 сгорания и бункер 2. В зоне бункера 2 к дымоводу 5 прикреплен ворошитель 12, а ниже дозатор 3 для подачи опилок в камеру 1 сгорания. В зоне камеры 1 сгорания дымовод 5 имеет сетчатую поверхность, стенка которого выполнена из металлической сетки с множеством одинаковых отверстий для отвода дыма. Выбор размера ячейки сетки 18 определяется размером частиц опилок, загружаемых в дымогенератор. Под камерой 1 сгорания на валу 17 закреплен упор 19 для предотвращения свободного падения стлевших опилок. Ниже на валу 17 закреплена лопасть 20 для сбора золы в зольник 6 через отверстие 21. Дымогенератор снабжен патрубками 22 и 23 для подачи свежего воздуха и отвода дымовоздушной смеси и регулирующей заслонкой 24. В верхней части дымогенератора расположены дымовод 25 и фильтр 7 для очистки дымовоздушной смеси. The smoke generator consists of a combustion chamber 1, a hopper 2 for sawdust, a dispenser 3, an electric heating hearth 4, a chimney 5, an ash pan 6, a filter 7, a surface thermocouple 8, an electronic temperature regulator 9, an automatic controller 10 for feeding sawdust and a drive. The smoke generator has a housing 11. To the upper part of the housing is fixed a hopper 2 for sawdust with agitator 12 and a window 13 for loading. To the lower hole of the hopper 2 is attached under 4, which is made in the form of a hollow cylinder, the latter being mounted vertically. Under 4 consists of an internal heating surface 14, on which an electric spiral 15 is located along the entire length along the helical line and an external (external) thermally insulating surface 16. A vertical shaft 17 passes through the hollow cylinder of the hearth 4, on which the dispenser 3 and the chimney 5 are mounted. 17 is installed with the ability to make intermittent rotational movement from the drive. Inside the hollow cylinder of the electric heating hearth 4 there is a combustion chamber 1, which is formed by the inner surface of the hearth 4 and the outer surface of the chimney 5 and represents a limited space in the form of a hollow cylinder. The chimney 5 has a circular shape, is located vertically and passes through the combustion chamber 1 and the hopper 2. In the area of the hopper 2, a agitator 12 is attached to the chimney 5, and below the dispenser 3 for feeding sawdust into the combustion chamber 1. In the area of the combustion chamber 1, the chimney 5 has a mesh surface, the wall of which is made of a metal mesh with many identical openings for exhausting smoke. The selection of the mesh size of the mesh 18 is determined by the particle size of the sawdust loaded into the smoke generator. An emphasis 19 is fixed under the combustion chamber 1 on the shaft 17 to prevent free fall of the sawdust. Below on the shaft 17 there is fixed a blade 20 for collecting ash in the ash pan 6 through the hole 21. The smoke generator is equipped with nozzles 22 and 23 for supplying fresh air and removing the smoke-air mixture and a regulating damper 24. In the upper part of the smoke generator there is a chimney 25 and a filter 7 for cleaning the smoke-air mixture .

Привод дымогенератора выполнен в виде электромагнита с рычажно-храповым механизмом, который состоит из собственно электромагнита 26 и рычажно-храпового механизма, включающего трос 27, рычаг 28, храповое колесо 29, пружину 30, направляющий ролик 31 и собачку 32. Управление приводом дымогенератора осуществляется от электронного блока 10. Контроль за температурой греющей поверхности пода 4 и ее регулирование осуществляется электронным терморегулятором. The smoke generator drive is made in the form of an electromagnet with a lever-ratchet mechanism, which consists of the electromagnet 26 itself and a lever-ratchet mechanism including a cable 27, a lever 28, a ratchet wheel 29, a spring 30, a guide roller 31 and a dog 32. The smoke generator drive is controlled from electronic unit 10. Monitoring the temperature of the heating surface of the hearth 4 and its regulation is carried out by an electronic temperature controller.

Дымогенератор работает следующим образом. The smoke generator works as follows.

Древесные опилки, предварительно просеянные, с влажностью 20-25% загружают через окно 13 в бункер 2. Включают нагрев и производят нагревание пода 4 до достижения в камере 1 сгорания температуры, например, 295-300^оС, после чего включают электромагнит 26. Движение от штока электромагнита 26 с помощью троса 27 передается рычажно-храповому механизму, а от него через вал 17 и дымовод 5, дозатору 3 и ворошителю 12. В бункере 2 опилки взрыхляются ворошителем 12, захватываются дозатором 3 и подаются в камеру 1 сгорания. Опилки, располагаясь ровным слоем, например 15-20 мм, и перемещаясь между греющей поверхностью 14 пода 4 и дымоводом 5, подвергаются сжиганию (тлению). Дым, получаемый в результате сжигания опилок, проходя отверстия в дымоводе 5 и далее перемещаясь вверх, поступает в дымовод 25 и на фильтр 7, где очищается и далее подается на технологические нужды.Sawdust, previously sieved, with a moisture content of 20-25% is fed through the window 13 into the hopper 2. Turn on heating and producing heating the hearth 4 to achieve a temperature of the combustion chamber 1, e.g., 295-300 ^{° C,} after which comprise an electromagnet 26. Movement from the rod of the electromagnet 26 with the help of a cable 27 it is transmitted to the ratchet mechanism, and from it through the shaft 17 and the chimney 5, the dispenser 3 and the agitator 12. In the hopper 2, sawdust is loosened by the agitator 12, captured by the dispenser 3 and fed into the combustion chamber 1. Sawdust, located in an even layer, for example 15-20 mm, and moving between the heating surface 14 of the hearth 4 and the chimney 5, are subjected to burning (smoldering). The smoke resulting from the combustion of sawdust, passing holes in the chimney 5 and then moving upward, enters the chimney 25 and the filter 7, where it is cleaned and then fed to the technological needs.

В процессе работы дымогенератора образующийся горячий дым в результате сжигания опилок, перемещаясь по дымоводу 5 и соприкасаясь с его стенками, расположенными в бункере 2, производит предварительный нагрев опилок и их подсушку, что исключает необходимость нагрева пода 4 до более высокой температуры. During the operation of the smoke generator, hot smoke resulting from the burning of sawdust, moving along the chimney 5 and in contact with its walls located in the hopper 2, preheats the sawdust and its drying, which eliminates the need to heat the hearth 4 to a higher temperature.

Стлевшие опилки удаляются из камеры 1 сгорания через щель, образованную между нижним краем электронагревательного пода и упором 19 и далее, собираясь лопастью 20, удаляются через отверстие 21 в зольник 6. Подача свежего воздуха в дымогенератор производится через патрубок 22 и далее через щели в зону горения. Количество поступающего свежего воздуха регулируется заслонкой 24. Gummed sawdust is removed from the combustion chamber 1 through a slit formed between the lower edge of the electric heating hearth and the stop 19 and then, gathering with a blade 20, are removed through a hole 21 to the ash pan 6. Fresh air is supplied to the smoke generator through the nozzle 22 and then through the slots to the combustion zone . The amount of incoming fresh air is regulated by a shutter 24.

Качество сжигания (тления) опилок регулируется изменением частоты вращения вертикального вала 17, передаваемой от электромагнита 26, частота включений (срабатывания) которого задается автоматическим регулятором 10. The quality of burning (smoldering) of sawdust is regulated by changing the frequency of rotation of the vertical shaft 17 transmitted from the electromagnet 26, the frequency of inclusion (response) of which is set by the automatic controller 10.

Изобретение позволяет упростить конструкцию дымогенератора за счет применения электромагнитного привода с рычажно-храповым механизмом и компактности отдельных узлов, а также снизить энергозатраты за счет предварительного нагрева и подсушки опилок в бункере получаемым горячим дымом в результате движения в дымоводе, исключения элементов, являющихся потребителями значительной электрической энергии, в частности электродвигателя, и применения теплоизолятора на нерабочей стороне электронагревательного пода. Все это, кроме того, позволяет повысить надежность и стабильность работы дымогенератора. The invention allows to simplify the design of the smoke generator through the use of an electromagnetic drive with a ratchet lever mechanism and the compactness of individual units, as well as reduce energy consumption due to preheating and drying of sawdust in the hopper with the resulting hot smoke as a result of movement in the chimney, eliminating elements that consume significant electrical energy , in particular the electric motor, and the use of a heat insulator on the non-working side of the electric heating hearth. All this, in addition, improves the reliability and stability of the smoke generator.

Claims

1. SMOKE GENERATOR comprising a hopper with a batcher for sawdust, a combustion chamber, an electric heater underneath, made in the form of a hollow cylinder with a heat insulator on the outside, a chimney, an ash pan and a drive, characterized in that the hollow cylinder is mounted vertically and a vertical shaft driven through it in intermittent rotational movement, and the dispenser and chimney are fixed on it, while the chimney has a mesh surface and is located directly in the hollow cylinder.

2. The smoke generator according to claim 1, characterized in that the drive is made in the form of an electromagnet with a ratchet lever mechanism.