RU2199810C2

RU2199810C2 - Method and plant for drying parts

Info

Publication number: RU2199810C2
Application number: RU2000125453A
Authority: RU
Inventors: В.В. Поликарпов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод им. А.М.Тарасова"
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2003-02-27

Abstract

FIELD: mechanical and electromechanical engineering; drying parts including those upon their coating with protective materials of all kinds. SUBSTANCE: method involves passing air flow from fan to parts and from the latter to recirculation duct; novelty is that upon leaving the fan air flow is bifurcated into two flows, each one is heated by respective heater to desired temperature as it is being passed to drying chamber throughout entire length of its side walls, whereupon parts are blown down with opposing air flows, downwards on one side and upwards on other, and by entrance in recirculation duct they are mixed up in center of rear wall of drying chamber while cockling air flows. Drying plant implementing this method has drying chamber accommodating heaters, fan, air recirculation duct, shutters, and automatic temperature control devices. Drying chamber is provided with main air conduit divided into two arms incorporating one upper and one lower headers brought to side walls of drying chamber that function at the same time as air conduits with built-in heaters and ports throughout entire length of each side wall, on top in one wall and at bottom in the other; entrance to recirculation duct is in center of rear wall of drying chamber for air intake on left and right ends. Inner walls of drying chamber and air conduits are rounded off at corners and have transitions to improve aerodynamic properties of air flows. EFFECT: enhanced drying quality due to uniform flow of hot air on all sides of part at desired temperature; enhanced speed of drying process. 3 c l, 3 dwg

Description

Группа изобретений, из которых одно представляет собой способ, а другое - устройство для его осуществления, относится к технике сушки изделий, в том числе после нанесения различных защитных покрытый, и может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, в частности в машиностроении, электротехнической промышленности при сушке, например, деталей электрических машин. A group of inventions, one of which is a method, and the other is a device for its implementation, relates to the technique of drying products, including after applying various protective coatings, and can be widely used in various sectors of the economy, in particular in mechanical engineering, electrical engineering drying industry, for example, parts of electrical machines.

Известны способ сушки электроизделий и установка для его осуществления (см. патент РФ 2128392, МПК Н 02 К 15/12, 1999). Для сушки пропитанных роторов электрических машин в сушильной камере установлены электронагреватели, замкнутый воздуховод горячего воздуха с вентилятором и калорифером. Система вытяжной вентиляции образована перегородками, окном, соединяющим канал вентиляции с сушильной камерой, воздуховодом холодного воздуха, заслонками. В процессе сушки пропитанные роторы разогревают электронагревателями и потоком горячего воздуха, создаваемого вентилятором и калорифером, циркулирующего по замкнутому каналу воздуховода. A known method of drying electrical products and installation for its implementation (see RF patent 2128392, IPC N 02 K 15/12, 1999). For drying impregnated rotors of electric machines, electric heaters, a closed hot air duct with a fan and a heater are installed in the drying chamber. The exhaust ventilation system is formed by partitions, a window connecting the ventilation channel to the drying chamber, a cold air duct, and dampers. During the drying process, the impregnated rotors are heated by electric heaters and a stream of hot air created by a fan and air heater circulating through a closed duct channel.

Недостатком описанных способа и устройства являются их ограниченные возможности, которые заключаются в том, что известная камера сушки не обеспечивает высушивание крупногабаритных изделий. The disadvantage of the described method and device is their limited ability, which consists in the fact that the known drying chamber does not provide drying of large items.

Этот недостаток отсутствует в способе сушки изделий и установке для его осуществления, взятыми за прототип (см. Б.К. Клоков "Обмотчик электрических машин", М.: Высшая школа, 1987, стр. 215-216). This disadvantage is absent in the method of drying products and installation for its implementation, taken as a prototype (see B.K. Klokov "Wrapper of electrical machines", M .: Higher school, 1987, pp. 215-216).

В известном способе сушки изделий воздушный поток направляют от вентилятора к изделиям и от изделий в канал рециркуляции. При этом установка для сушки изделий содержит камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки температуры. В начале сушки тележку с изделиями вкатывают в камеру сушки. Воздух от вентилятора проходит через нагреватель и сверху обдувает установленные для сушки изделия. Затем через отверстие у пола по воздуховоду воздух возвращается к вентилятору. In the known method of drying products, the air flow is directed from the fan to the products and from the products to the recirculation channel. Moreover, the apparatus for drying products contains a drying chamber in which heaters, a fan, an air recirculation channel, dampers and automatic temperature control devices are placed. At the beginning of drying, the trolley with products is rolled into the drying chamber. Air from the fan passes through the heater and blows the products installed for drying from above. Then, through the hole at the floor through the air duct, the air returns to the fan.

Однако прототип имеет недостаточную эффективность сушки. В начале сушки холодные изделия загружают в камеру, затем в течение некоторого времени (около 30 мин), зависящего от количества, типа и плотности расположения изделий, а также наличия поддона на тележке, наблюдаются перепады температуры в разных местах объема камеры из-за медленного прогревания изделий. В результате происходит неравномерная сушка в разных местах объема камеры, что снижает качество сушки и ее производительность, так как по вышеуказанным причинам время сушки увеличивается. However, the prototype has insufficient drying efficiency. At the beginning of drying, cold products are loaded into the chamber, then for some time (about 30 minutes), depending on the quantity, type and density of the products, as well as the presence of a pallet on the trolley, temperature differences are observed in different places of the chamber volume due to slow heating products. As a result, uneven drying occurs in different places of the chamber volume, which reduces the quality of drying and its productivity, since for the above reasons, the drying time increases.

Заявляемая группа изобретений решает задачу создания эффективного и высокопроизводительного технологического процесса и оборудования для сушки изделий, особенно после пропитки. The claimed group of inventions solves the problem of creating an effective and high-performance technological process and equipment for drying products, especially after impregnation.

При осуществлении группы изобретений достигается такой технический результат, как обеспечение высокого качества сушки изделий путем их равномерного обдува со всех сторон горячим воздухом с заданной температурой и ускорение процесса сушки. When implementing the group of inventions, such a technical result is achieved as ensuring high quality drying of products by uniformly blowing hot air at a given temperature on all sides and accelerating the drying process.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе сушки изделий, при котором воздушный поток, воздействующий на изделия, направляют от вентилятора к изделиям и от изделий в канал рециркуляции, особенность заключается в том, что от вентилятора воздушный поток разделяют на два рукава, нагревают их каждый своим нагревателем до требуемой температуры при прохождении в камеру сушки равномерно по всей длине ее боковых стенок, после чего продувают изделия воздушными потоками во встречном направлении: с одной стороны снизу, с другой сверху, и перемещают ко входу канала рециркуляции в центре задней стенки камеры сушки, закручивая воздушные потоки по спирали. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of drying products, in which the air flow acting on the products is directed from the fan to the products and from the products to the recirculation channel, the feature is that the air flow from the fan is divided into two arms, they are heated each with its own heater to the required temperature when passing into the drying chamber uniformly along the entire length of its side walls, after which the products are blown by air flows in the opposite direction: from one side from the bottom, from the other from above, and move to the inlet of the recirculation channel in the center of the rear wall of the drying chamber, twisting the air flow in a spiral.

Установка для сушки изделий, содержащая камеру сушки, в которой размещены нагреватели, вентилятор, канал рециркуляции воздуха, заслонки и устройства автоматической регулировки температуры, отличается тем, что камера сушки снабжена магистральным воздуховодом, разделенным на два рукава, имеющие один верхний, другой нижний коллекторы, подведенные к боковым стенкам камеры сушки, являющимся одновременно воздуховодами с встроенными нагревателями и окнами по всей длине каждой боковой стенки - в одной наверху, в другой внизу, причем вход в канал рециркуляции расположен в центре задней стенки камеры сушки с возможностью забора воздуха слева и справа. При этом внутренние стенки камеры сушки и каналов воздуховодов выполнены со скругленными углами и переходами для улучшения аэродинамических свойств воздушных потоков. Installation for drying products containing a drying chamber in which heaters, a fan, an air recirculation channel, dampers and automatic temperature control devices are located, characterized in that the drying chamber is provided with a main duct divided into two arms having one upper and another lower collectors, led to the side walls of the drying chamber, which are simultaneously ducts with built-in heaters and windows along the entire length of each side wall - one at the top and the other at the bottom, with the entrance to the canal l recirculation is located in the center of the rear wall of the drying chamber with the possibility of air intake on the left and right. Moreover, the inner walls of the drying chamber and ducts are made with rounded corners and transitions to improve the aerodynamic properties of air flows.

Сущность предлагаемой группы изобретений поясняется представленными чертежами: на фиг.1 изображен общий вид установки сбоку; на фиг.2 показана камера сушки, разрез А-А на фиг.1; на. фиг.3 - схема движения воздушных потоков в камере сушки. The essence of the proposed group of inventions is illustrated by the drawings: figure 1 shows a General view of the installation from the side; figure 2 shows the drying chamber, section aa in figure 1; on the. figure 3 - diagram of the movement of air flows in the drying chamber.

Установка для сушки изделий (фиг.1, 2) содержит камеру сушки I, вентилятор 2, вытяжную 3 и приточную 4 заслонки, регулирующие выброс загрязненного воздуха из камеры и приток в нее чистого воздуха, канал рециркуляции 5. Installation for drying products (Fig.1, 2) contains a drying chamber I, fan 2, exhaust 3 and inlet 4 dampers that regulate the emission of contaminated air from the chamber and the influx of clean air into it, a recirculation channel 5.

Камера сушки 1 (фиг.2) содержит магистральный воздуховод 6 с рукавами 7 и 8, двери 9, боковые 10 и заднюю 11 стенки, нагревательные элементы 12. Рукава 7 и 8 имеют верхний левый 13 и нижний правый 14 коллекторы, предназначенные для равномерного распределения воздушного потока из магистрального воздуховода 6 и рукавов 7 и 8 вдоль всей длины боковых стенок 10 камеры 1. Боковые стенки 10 одновременно являются воздуховодами и имеют левое нижнее 15 и правое верхнее 16 окна в камеру сушки. В центре задней стенки 11 расположен вход 17 в канал рециркуляции 5, позволяющий воздушным потокам заходить в канал 5 только слева и справа, в то время как сверху, снизу и спереди вход закрыт. The drying chamber 1 (Fig. 2) contains a main duct 6 with hoses 7 and 8, doors 9, side 10 and rear 11 walls, heating elements 12. Hoses 7 and 8 have upper left 13 and lower right 14 collectors designed for uniform distribution air flow from the main duct 6 and the hoses 7 and 8 along the entire length of the side walls 10 of the chamber 1. The side walls 10 are simultaneously air ducts and have a lower left 15 and upper right 16 windows into the drying chamber. In the center of the rear wall 11 there is an entrance 17 to the recirculation channel 5, which allows air flows to enter the channel 5 only to the left and to the right, while the entrance is closed from above, from below and from the front.

Контроль температурного режима в камере сушки 1 осуществляется датчиками, которые установлены: 18 и 19 на входе снизу и сверху соответственно, 20 и 21 - на выходе из камеры, 22 и 23 - на ТЭНах в самых горячих точках нагревательных элементов 12. The temperature control in the drying chamber 1 is controlled by sensors that are installed: 18 and 19 at the inlet from the bottom and top, respectively, 20 and 21 at the outlet of the chamber, 22 and 23 - at the heating elements in the hottest points of the heating elements 12.

Установка работает в автоматическом режиме от устройства управления, расположенного в электрошкафу (не показан). The installation operates in automatic mode from a control device located in a control cabinet (not shown).

Способ сушки изделий осуществляют следующим образом. The method of drying products is as follows.

Воздух от вентилятора 2 подают в камеру сушки 1 по магистральному воздуховоду 6, разделяя его на два рукава 7 и 8 (фиг.3), в верхний левый коллектор 13 и нижний правый коллектор 14. С левой стороны воздушный поток от верхнего левого коллектора 13 проходит вниз через нагреватели 12 и выходит в камеру сушки снизу по всей длине боковой стенки через окно 15 слева. С правой стороны воздушный поток от нижнего правого коллектора 14 проходит вверх через нагреватели 12 и выходит в камеру сушки сверху по всей длине боковой стенки 10 через окно 16 справа. Далее воздушные потоки перемещают под действием обратной вытяжки к входу 17 в канал рециркуляции 5, расположенному в центре задней стенки 11 камеры сушки. Воздушные потоки заходят справа и слева в канал рециркуляции, закручиваясь по спирали. The air from the fan 2 is fed into the drying chamber 1 through the main duct 6, dividing it into two arms 7 and 8 (Fig. 3), into the upper left manifold 13 and the lower right manifold 14. On the left side, the air flow from the upper left manifold 13 passes down through the heaters 12 and goes into the drying chamber from below along the entire length of the side wall through the window 15 to the left. On the right side, the air flow from the lower right manifold 14 passes up through the heaters 12 and enters the drying chamber from above along the entire length of the side wall 10 through the window 16 to the right. Next, the air flows are moved under the action of the reverse exhaust to the inlet 17 in the recirculation channel 5, located in the center of the rear wall 11 of the drying chamber. Airflows go to the right and left in the recirculation channel, spinning in a spiral.

После прогрева установки до нужной температуры (130-140^o) в нее закатывают тележку 24 с изделиями (фиг.2), например с деталями генераторов и стартеров после пропитки, закрывают двери 9. Далее установку выключают для сброса счетчика времени, а потом включают и начинается цикл сушки. Заданный температурный режим контролируется датчиками 18-23 и поддерживается автоматическим устройством управления.After warming up the installation to the desired temperature (130-140 ^o ), a carriage 24 with products is rolled into it (Fig. 2), for example, with parts of alternators and starters after impregnation, the doors are closed 9. Next, the installation is turned off to reset the time counter, and then turn on and the drying cycle begins. The set temperature mode is controlled by sensors 18-23 and is supported by an automatic control device.

В первой стадии сушки при сильном выделении вредных паров вытяжная 3 и приточная 4 заслонки занимают положение, обеспечивающее приток воздуха в камеру из цеха и выброс в вытяжную вентиляцию, а также допустимую концентрацию вредных паров в камере сушки. Через некоторое время во второй стадии сушки выделение вредных паров резко уменьшается, и по сигналу из устройства управления заслонки 3 и 4 изменяют свое положение, уменьшая приток воздуха из цеха и, соответственно, его выброс в вентиляцию до уровня, обеспечивающего допустимую концентрацию вредных паров в камере в этой стадии сушки. In the first stage of drying, with strong emission of harmful fumes, exhaust 3 and supply 4 flaps occupy a position that ensures air flow into the chamber from the workshop and exhaust into exhaust ventilation, as well as an acceptable concentration of harmful fumes in the drying chamber. After some time, in the second stage of drying, the emission of harmful vapors decreases sharply, and according to the signal from the control device, the flaps 3 and 4 change their position, reducing the flow of air from the workshop and, accordingly, its emission into the ventilation to a level that ensures an acceptable concentration of harmful vapors in the chamber at this stage of drying.

Благодаря тому что воздушные потоки перемещаются навстречу друг другу в заданном направлении по всей длине боковых стенок, закручиваясь по спирали в направлении ко входу в канал рециркуляции, происходит активное перемешивание воздушных масс (фиг. 3). Это приводит к выравниванию температуры по всему объему камеры сушки. Вихревое движение воздушных масс, проходящих через изделия, обеспечивает их равномерное и быстрое прогревание и сушку, что значительно повышает качество сушки изделий, эффективность работы установки и ее производительность. Due to the fact that the air flows move towards each other in a predetermined direction along the entire length of the side walls, spinning in a spiral towards the entrance to the recirculation channel, the air masses are actively mixed (Fig. 3). This leads to equalization of temperature throughout the volume of the drying chamber. The swirling movement of air masses passing through the products ensures their uniform and quick heating and drying, which significantly improves the quality of drying of products, the efficiency of the installation and its productivity.

Для усиления описанного эффекта возможно улучшение аэродинамических свойств воздушных потоков. Для этого внутренние стенки сушильной камеры и каналы воздуховодов могут быть выполнены со скругленными углами и переходами согласно расчетам, проведенным по законам аэродинамики. To enhance the described effect, it is possible to improve the aerodynamic properties of air flows. For this, the inner walls of the drying chamber and ducts can be made with rounded corners and transitions according to the calculations carried out according to the laws of aerodynamics.

Claims

1. A method of drying products, in which the air flow acting on the products is directed into the drying chamber to the products in the opposite direction, and from the products back to the recirculation channel, characterized in that the air flow directed to the drying chamber is divided into two arms, each of which is heated independently from each other by its heater to the required temperature and sent to the drying chamber along the entire length of its side walls from one side from below, from the other from above, they monitor and maintain a given temperature, after which blow products with air currents twisted into a spiral.

2. Installation for drying products containing a drying chamber, in which heaters, a fan, an air recirculation channel, dampers and automatic adjustment devices are located, characterized in that the drying chamber is provided with main air divided into two arms having one upper and another lower collectors connected to the side walls of the drying chamber, which are simultaneously ducts with built-in heaters, and windows along the entire length of each side wall - in one below, in the other above, and the entrance to the recirculation channel It is located in the center of the rear wall of the drying chamber with the possibility of air intake on the left and right, while sensors are installed in the chamber to control the temperature of the drying mode.

3. Installation according to claim 2, characterized in that the drying chamber is made with rounded corners and transitions to improve the aerodynamic properties of air flows.