RU2224963C2

RU2224963C2 - Drier for thermoplastic materials

Info

Publication number: RU2224963C2
Application number: RU2002101236/06A
Authority: RU
Inventors: В.М. Фирсов; А.В. Куклев; В.А. Бакаев; М.А. Яковлев; М.В. Власов; В.И. Петрик
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" АООТ "НИТИ-Тесар"
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: drying of thermoplastic materials, applicable in chemical and other branches of industry, for example, food industry, at drying of grain food products. SUBSTANCE: the cover in the drier is additionally provided with a central through hole-charge neck with a plug, whose central axis coincides with the axis of the tapered bin, installed in which is a bush double walls having through holes on the outer wall for uniform supply of air to the infrared radiators; the air supply system has additional air ducts connecting the inner cavity of the cover to an ejector and to a circular collector, having through holes on the inner surface of the double door, the infrared radiators and the reflector are protected by a shock-proof glass partition, and the outer part of the cover and the inner part of the plug are protected by heat-insulating material. EFFECT: expanded process potentialities, enhanced capacity, efficiency and quality of drying, which makes it possible to use materials with various properties requiring permanent maintaining of the temperature characteristics in the drying chamber in the minimum time interval. 3 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к сушке термопластичных материалов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности при переработке пластмасс, а также в отраслях промышленности, например пищевой, при сушке сыпучих продуктов питания, где требуется минимальное содержание влаги и сохранение питательных свойств при длительном хранении. The present invention relates to the drying of thermoplastic materials and can be used in chemical and other industries in the processing of plastics, as well as in industries, such as food, in the drying of bulk food, where a minimum moisture content and preservation of nutritional properties during long-term storage are required.

Известна сушилка для обработки материалов в инфракрасных лучах, имеющая конструкцию эжекторного типа, обеспечивающая сушку термопластов в псевдоожиженном слое. Данная конструкция описана в авторском свидетельство СССР 769245, F 26 В 9/06, 1980 г. Указанная конструкция состоит из камеры с коническим основанием, размещенной по оси подъемной трубы, в нижней части которой установлен эжектор. Сверху камера имеет крышку с закрепленным в ней отражателем. Камера в нижней части основания имеет отверстия для подачи теплоносителя, расположенные по кольцу, диаметр которого больше диаметра подъемной трубы. Known dryer for processing materials in infrared rays, having an ejector type design, providing drying of thermoplastics in a fluidized bed. This design is described in the USSR author's certificate 769245, F 26 B 9/06, 1980. This design consists of a chamber with a conical base, placed along the axis of the lifting pipe, in the lower part of which an ejector is installed. The top of the camera has a cover with a reflector fixed in it. The camera in the lower part of the base has openings for the supply of coolant, located on a ring whose diameter is larger than the diameter of the lifting pipe.

Недостатками данного устройства являются отсутствие повторного использования нагретого воздуха, перегрев стенок камеры, что может приводить к залипанию термопластов в нижней части каморы, медленный прогрев на всю глубину гранул, что снижает качество сушки термопластов. The disadvantages of this device are the lack of reuse of heated air, overheating of the chamber walls, which can lead to sticking of thermoplastics in the lower part of the chamber, slow heating to the entire depth of the granules, which reduces the quality of drying of thermoplastics.

Наиболее близким техническим решением к описываемому является сушилка для термопластичных материалов (патент РФ 2094717, F 26 В 9/06, 1994 г. - прототип), содержащая конический бункер с крышкой, по оси которого расположена напорная труба с эжектором, связанная с системой воздухоподачи, включающей нагреватель и устройство очистки воздуха, пульт управления и узел выгрузки материала, причем кожух бункера имеет двойные стенки, между которыми расположен радиатор, связанный с системой воздухоподачи, которая дополнительно содержит расположенный в крышке воздуховод с инфракрасными излучателями, сообщающийся через эжектор с напорной трубой. The closest technical solution to the described is a dryer for thermoplastic materials (RF patent 2094717, F 26 В 9/06, 1994 - prototype), containing a conical hopper with a lid, the axis of which is a pressure pipe with an ejector connected to the air supply system, including a heater and an air purification device, a control panel and a material unloading unit, the hopper casing having double walls, between which there is a radiator connected to the air supply system, which further comprises a lid duct with infrared emitters communicating with the pressure through the ejector pipe.

Недостатками конструкции сушилки по прототипу являются низкие эффективность и качество сушки, а также невозможность сушки материалов, требующих постоянного поддержания температуры в сушильной камере в коротком промежутке времени. The disadvantages of the design of the dryer according to the prototype are the low efficiency and quality of drying, as well as the inability to dry materials that require constant maintenance of the temperature in the drying chamber in a short period of time.

Технический эффект от предлагаемого изобретения состоит в расширении технологических возможностей, повышении производительности, эффективности и качества сушки, заключающихся в использовании материалов с различными свойствами и требующих постоянного поддержания температурных характеристик в сушильной камере в наименьший промежуток времени. The technical effect of the invention consists in expanding technological capabilities, increasing productivity, efficiency and quality of drying, consisting in the use of materials with various properties and requiring constant maintenance of temperature characteristics in the drying chamber in the shortest period of time.

Указанный эффект достигается тем, что сушилка для термопластичных материалов, содержащая конический бункер с двойными стенками, включающий радиатор, напорную трубу с грибковым отражателем и эжектором, расположенную по оси бункера и связанную с системой воздухоподачи, включающей нагреватель, устройство подготовки и очистки воздуха, отверстия для ввода и вывода воздуха из бункера, кольцевой коллектор и узел выгрузки материала с заслонкой, крышку с расположенным в ней воздуховодом, инфракрасными излучателями и отражателем, согласно изобретению в крышке выполнено центральное сквозное отверстие - загрузочная горловина с пробкой, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера, в центральном сквозном отверстии установлена втулка с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды, соединяющие внутреннюю полость крышки с эжектором и с кольцевым коллектором, имеющим на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия, кроме того, инфракрасные излучатели и отражатель защищены от термопластичного материала введенной в устройство ударопрочной, например стеклянной, перегородкой, а наружная часть крышки и внутренняя часть пробки защищены теплоизоляционным материалом, кроме того, сушилка дополнительно содержит теплообменник с кожухом, причем входное отверстие теплообменника соединено воздуховодом с верхней частью радиатора, а выходное отверстие соединено воздуховодом с внутренней полостью крышки, причем кожух теплообменника соединен воздуховодом с отверстием для вывода воздуха из бункера. This effect is achieved by the fact that the dryer for thermoplastic materials contains a conical hopper with double walls, including a radiator, a pressure pipe with a fungal reflector and an ejector located along the axis of the hopper and connected to the air supply system, including a heater, an air preparation and purification device, openings for air inlet and outlet from the hopper, an annular collector and a material unloading unit with a damper, a cover with an air duct located in it, infrared emitters and a reflector, according to In the cover, a central through hole is made - a filler neck with a stopper, the central axis of which coincides with the axis of the conical hopper, a double-walled bushing is installed in the central through-hole, having through holes on the outer wall for uniform air supply to infrared emitters, while the air supply system contains additional air ducts connecting the internal cavity of the cover with the ejector and with the annular collector having through holes on the inner surface of the double wall holes, in addition, infrared emitters and a reflector are protected from thermoplastic material introduced into the device by an impact-resistant, for example glass, partition, and the outer part of the lid and the inner part of the cork are protected by heat-insulating material, in addition, the dryer additionally contains a heat exchanger with a casing, and the inlet of the heat exchanger is connected air duct with the upper part of the radiator, and the outlet is connected by an air duct to the inner cavity of the cover, and the casing of the heat exchanger is connected by air duct with a hole for air outlet from the hopper.

Технический эффект усиливается в том случае, когда оси сквозных отверстий втулки с двойными стенками по наружной стенке направлены под углом α, составляющим не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки. Именно в этих условиях достигается наилучшая вентиляция инфракрасных излучателей, увеличивающая их ресурс. Кроме того, технический эффект достигается в случае, когда заслонка узла выгрузки материала выполнена с двойными стенками и ее внутренняя полость соединена с системой воздухоподачи из крышки воздуховодом, а на наружной поверхности стенки заслонки, прилегающей к обрабатываемому термопластичному материалу, выполнены сквозные отверстия.The technical effect is enhanced when the axis of the through holes of the double-walled bushing along the outer wall are directed at an angle α of not more than 60 ^° to the surface of the impact-resistant glass partition. It is under these conditions that the best ventilation of infrared emitters is achieved, increasing their resource. In addition, the technical effect is achieved when the shutter of the material unloading unit is made with double walls and its internal cavity is connected to the air supply system from the cover by the air duct, and through holes are made on the outer surface of the shutter wall adjacent to the thermoplastic material being processed.

На фиг. 1, 2, 3 показана конструкция сушилки для термопластичных материалов. Сушилка состоит из конического бункера 1 с двойными стенками, включающего радиатор, напорной трубы с грибковым отражателем 2 с эжектором 3, которые связаны с системой воздухоподачи, включающей нагреватель (на чертеже не показан), устройство подготовки и очистки воздуха 4, отверстия для ввода 5 и вывода 6 воздуха из бункера 1, кольцевой коллектор 7 и узел выгрузки материала с заслонкой 8, крышку 9 с расположенным в ней воздуховодом 10, инфракрасными излучателями 11 и отражателем 12. В крышке 9 выполнено центральное сквозное отверстие 13 - загрузочная горловина с пробкой 14, центральная ось которого совпадает с осью конического бункера 1, в котором установлена втулка 15 с двойными стенками, имеющая сквозные отверстия 16 по наружной стенке для равномерной подачи воздуха к инфракрасным излучателям 11, при этом система воздухоподачи содержит дополнительные воздуховоды 17 и 18, соединяющие внутреннюю полость крышки 9 с эжектором 3 и с кольцевым коллектором 7, который имеет на внутренней поверхности двойной стенки сквозные отверстия 19. Инфракрасные излучатели 11 и отражатель 12 защищены от термопластичного материала введенной в устройство ударопрочной, например стеклянной, перегородкой 20, а наружная часть крышки 9 и внутренняя часть пробки 14 защищены теплоизоляционным материалом 21 и 22. Кроме того, сушилка дополнительно содержит теплообменник 23 с кожухом 24. Входное отверстие 25 теплообменника 23 соединено воздуховодом с верхней частью радиатора конического бункера 1 с двойными стенками, а выходное отверстие 26 соединено воздуховодом 27 с внутренней полостью крышки 9 через воздуховод 10, причем кожух теплообменника 24 соединен воздуховодом 28 с отверстием 6 для вывода воздуха из бункера 1 и имеет выходное отверстие 29. Оси сквозных отверстий 16 втулки 15 с двойными стенками по наружной стенке могут быть направлены под углом α (фиг.3) не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки 20. Кроме того, заслонка 8 узла выгрузки материала в нижней части бункера 1 выполнена с двойными стенками 30 (фиг.3) и ее внутренняя полость 31 соединена с системой воздухоподачи 18 из крышки воздуховодом 32, причем на наружной поверхности стенки 30 заслонки 8, прилегающей к обрабатываемому термопластичному материалу, выполнены сквозные отверстия 33. На сушилке имеются вентили 34 и 35 (фиг. 1), позволяющие регулировать давление воздуха в воздуховодах. Сушилка снабжена пневматической и электроаппаратурой, устройством подготовки и очистки воздуха 4, нагревателем и пультом управления (детали которых на чертеже не показаны).In FIG. 1, 2, 3 shows the design of a dryer for thermoplastic materials. The dryer consists of a conical hopper 1 with double walls, including a radiator, a pressure pipe with a fungal reflector 2 with an ejector 3, which are connected to an air supply system including a heater (not shown in the drawing), an air preparation and purification device 4, input holes 5 and air outlet 6 from the hopper 1, an annular collector 7 and a material unloading unit with a shutter 8, a cover 9 with an air duct 10 located therein, infrared emitters 11 and a reflector 12. A central through hole 13 is made in the cover 9 - loading g an eagle with a stopper 14, the central axis of which coincides with the axis of the conical hopper 1, in which the sleeve 15 with double walls is installed, having through holes 16 on the outer wall for uniform air supply to the infrared emitters 11, while the air supply system contains additional air ducts 17 and 18 connecting the internal cavity of the cover 9 with the ejector 3 and with the annular collector 7, which has through holes on the inner surface of the double wall 19. The infrared emitters 11 and the reflector 12 are protected from thermoplas of material introduced into the device by impact-resistant, such as glass, partition 20, and the outer part of the lid 9 and the inner part of the plug 14 are protected by heat-insulating material 21 and 22. In addition, the dryer further comprises a heat exchanger 23 with a casing 24. The inlet 25 of the heat exchanger 23 is connected to the upper part of the radiator of the conical hopper 1 with double walls, and the outlet 26 is connected by an air duct 27 to the internal cavity of the lid 9 through the air duct 10, and the casing of the heat exchanger 24 is connected to the air duct m 28 with an opening 6 for air outlet from the hopper 1 and has an outlet 29. The axis of the through holes 16 of the sleeve 15 with double walls on the outer wall can be directed at an angle α (Fig. 3) of not more than 60 ^o to the surface of the impact-resistant glass partition 20 In addition, the shutter 8 of the material unloading unit in the lower part of the hopper 1 is made with double walls 30 (Fig. 3) and its internal cavity 31 is connected to the air supply system 18 from the cover by the air duct 32, and on the outer surface of the wall 30 of the shutter 8 adjacent to processable thermal cal material, provided with through holes 33. At the dryer are valves 34 and 35 (FIG. 1), allowing you to adjust the air pressure in the ducts. The dryer is equipped with pneumatic and electrical equipment, an air preparation and purification device 4, a heater and a control panel (details of which are not shown in the drawing).

Сушилка для термопластичных материалов работает следующим образом. A dryer for thermoplastic materials works as follows.

В бункер 1 при закрытой крышке 9 в загрузочную горловину 13 загружается материал на высоту, меньшую высоты напорной трубы 2; при открытых вентилях 34 и 35 под давлением подается воздух в отверстие 5 бункера 1 через блок подготовки воздуха 4. Включаются инфракрасные излучатели 11 с пульта управления. Осушенный воздух поступает в радиатор - полость между двойными стенками бункера 1. Подогретый в начальный период в радиаторе бункера 1 воздух через верхнее отверстие радиатора, через воздуховод поступает через входное отверстие 25 в дополнительный теплообменник 23 и через воздуховод 27 поступает в полость крышки 9, затем через воздуховод 10 в сквозные отверстия 16 и далее к инфракрасным излучателям 11, отражателю 12, к стеклянной перегородке 20 и далее нагретый воздух проходит по воздуховодам 17 и 18 к эжектору 3, к кольцевому коллектору 7 и к заслонке 8. Затем горячий воздух из бункера 1 через выходное отверстие 6 по воздуховоду 28 поступает в кожух 24 и нагревает теплообменник 23 с проходящим по нему воздухом и далее поступает к выходному отверстию 29. Окончательно нагретый воздух на выходе теплообменника 23 дополнительно осушается в отстойнике (отдельной позицией не обозначен) и поступает по воздуховодам 27 и 10 снова в крышку 9, а затем через воздуховоды 17 и 18 к эжектору 3 и через отверстия 19 коллектора 7, а также через отверстия 33 заслонки 8 с двойными стенками продувает материал в бункере 1. Выходящий из эжектора 3 воздух захватывает гранулы материала по напорной трубе 2 вверх, где они, ударяясь об грибковый ее отражатель, отбрасываются на стенки и в сам бункер 1, подвергаясь при этом инфракрасному облучению и нагреву. По окончании процесса сушки автоматически открывается заслонка 8 и обеспечивается выгрузка материала, после чего она закрывается и сушилка снова готова к очередному рабочему циклу. With the lid 9 closed, in the hopper 1, material is loaded into the loading neck 13 to a height less than the height of the pressure pipe 2; with open valves 34 and 35, air is supplied under pressure to the hole 5 of the hopper 1 through the air preparation unit 4. The infrared emitters 11 are turned on from the control panel. Dried air enters the radiator - the cavity between the double walls of the hopper 1. Heated in the initial period in the radiator of the hopper 1 air through the upper hole of the radiator, through the duct through the inlet 25 to the additional heat exchanger 23 and through the duct 27 enters the cavity of the lid 9, then through air duct 10 through holes 16 and further to infrared emitters 11, reflector 12, to the glass partition 20 and then heated air passes through air ducts 17 and 18 to the ejector 3, to the annular collector 7 and to the damper 8. Then, hot air from the hopper 1 through the outlet 6 through the duct 28 enters the casing 24 and heats the heat exchanger 23 with the air passing through it and then flows to the outlet 29. The finally heated air at the outlet of the heat exchanger 23 is additionally dried in the sump (separate position not indicated) and enters the lid 9 through the air ducts 27 and 10, and then through the air ducts 17 and 18 to the ejector 3 and through the openings 19 of the collector 7, and also through the openings 33 of the double-walled shutter 8; eling from air ejector 3 captures pellets material discharge pipe 2 upwards, where they are hitting the fungal its reflector are discarded on the walls and in the hopper 1 itself, being subjected to infrared radiation and heating. At the end of the drying process, the shutter 8 opens automatically and the material is discharged, after which it closes and the dryer is again ready for the next work cycle.

Расположение осей сквозных отверстий 16 втулки 15 с двойными стенками под углом α не более 60^o к поверхности ударопрочной стеклянной перегородки 20 позволяет интенсивно охлаждать стеклянную перегородку, инфракрасные излучатели и отражатель, снимать внутренние напряжения в них и обеспечивать надежную работу.The location of the axes of the through holes 16 of the sleeve 15 with double walls at an angle α of not more than 60 ^o to the surface of the impact-resistant glass partition 20 allows you to intensively cool the glass partition, infrared emitters and reflector, relieve internal stresses in them and ensure reliable operation.

Процесс интенсифицируется в случае выполнения заслонки 8 с двойными стенками и соединения внутренней полости 31 с системой воздухоподачи воздуховодами 32 и 18 с крышкой 9 и выполнения сквозных отверстий 33 по прилегающей к обрабатываемому материалу наружной поверхности, что позволяет более равномерно и эффективно нагревать термопластичный материал. The process is intensified if the shutter 8 with double walls is made and the inner cavity 31 is connected to the air supply system with air ducts 32 and 18 with the cover 9 and through holes 33 are made on the outer surface adjacent to the processed material, which allows the thermoplastic material to be heated more evenly and efficiently.

Использование предлагаемой конструкции сушилки позволяет расширить технологические возможности, повысить производительность, эффективность и качество сушки, заключающееся в использовании материалов с различными свойствами, где требуется постоянное поддержание температуры в наименьший промежуток времени, что позволит исключить перегрев материала и повысить его качество при дальнейшем использовании. Using the proposed design of the dryer allows you to expand technological capabilities, increase productivity, efficiency and quality of drying, which consists in the use of materials with various properties, where constant temperature maintenance is required in the shortest period of time, which will eliminate the overheating of the material and improve its quality with further use.

Claims

1. A dryer for thermoplastic materials, containing a conical hopper with double walls, including a radiator, a pressure pipe with a fungal reflector and an ejector, located along the axis of the hopper and connected to the air supply system, including a heater, an air treatment and purification device, input and output openings air from the hopper, an annular collector and a material unloading unit with a shutter, a cover with an air duct located therein, infrared emitters and a reflector, characterized in that the cover has a central a through hole is a filler neck with a stopper, the central axis of which coincides with the axis of the conical hopper, a double-walled bushing is installed in the central through hole, having through holes on the outer wall for uniform air supply to infrared emitters, while the air supply system contains additional air ducts, connecting the internal cavity of the lid with an ejector and with an annular collector having through holes on the inner surface of the double wall, in addition, infrared the radiators and the reflector are protected from thermoplastic material introduced into the device by an impact-resistant, for example glass, partition, and the outer part of the lid and the inner part of the cork are protected by heat-insulating material, in addition, the dryer additionally contains a heat exchanger with a casing, and the inlet of the heat exchanger is connected by an air duct to the upper part of the radiator, and the outlet is connected by an air duct to the internal cavity of the lid, the heat exchanger casing being connected by an air duct to an outlet for the spirit out of the bunker.

2. The dryer for thermoplastic materials according to claim 1, characterized in that the axis of the through holes of the double-walled bushing along the outer wall are directed at an angle α of not more than 60 ° to the surface of the impact-resistant glass partition.

3. A dryer for thermoplastic materials according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the damper of the material unloading unit is made with double walls and its internal cavity is connected to the air supply system from the lid by an air duct, and on the outer surface of the damper wall adjacent to the thermoplastic being processed through holes are made to the material.