RU2234650C1

RU2234650C1 - Drying apparatus

Info

Publication number: RU2234650C1
Application number: RU2003103806/06A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Остриков (RU); А.Н. Остриков; А.Н. Чайкин (RU); А.Н. Чайкин
Original assignee: Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: drying processes and equipment, possibly for drying different types of loose materials, for example for preparing cooked-dried cereals and vegetables.

SUBSTANCE: drying apparatus includes housing with charging hopper and with discharging device; flexible perforated belt; chain conveyer; drive unit. Novelty is chains secured to flexible perforated belt. Said chains are moved by means of synchronously rotating sprockets which are arranged alternatively over and under belt and placed in grooved guides. The last are provided with unit for regulating their inclination angle.

EFFECT: enhanced efficiency of drying process due to using combined hydrodynamic modes of treating products.

4 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки различных видов сыпучих материалов, например, для производства сушеных овощей, картофеля и др.The invention relates to drying equipment and can be used for drying various types of bulk materials, for example, for the production of dried vegetables, potatoes, etc.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является транспортирующее устройство сушилки [а.с. 1334011 СССР, МКИ⁴F 26 В 17/04. Транспортирующее устройство сушилки/А.Н.Остриков, Г.А.Денисов (СССР). - 4012212/24-06; Заявлено 20.01.86; Опубл. 30.08.87, Бюл. №32//Открытия. Изобретения. - 1987. - №32. - С. 160-161], содержащее гибкий перфорированный ленточный транспортер, контактирующие с ним роликовые опоры, привод, цепной транспортер. При этом роликовые опоры состоят из трех опорных стоек, жестко укрепленных под углом 120° на вращающемся валу и несущих на свободных концах ролики, контактирующие с ленточным транспортером. Это позволяет обеспечить плавное и равномерное образование "бегущей волны".The closest in technical essence and the achieved result is the conveying device of the dryer [a.s. 1334011 USSR, MKI ⁴ F 26 V 17/04. Dryer transporting device / A.N. Ostrikov, G.A.Denisov (USSR). - 4012212 / 24-06; Stated January 20, 86; Publ. 08.30.87, Bull. No. 32 // Discoveries. Inventions - 1987. - No. 32. - S. 160-161], containing a flexible perforated belt conveyor, roller bearings in contact with it, a drive, a chain conveyor. In this case, the roller bearings consist of three support columns, rigidly fixed at an angle of 120 ° on a rotating shaft and bearing rollers in contact with the conveyor belt at their free ends. This allows for a smooth and uniform formation of a "traveling wave".

Данное устройство имеет следующие недостатки: сложность регулирования параметров (шага и амплитуды) “бегущей волны”, что существенным образом затрудняет использование данной конструкции для сушки различных материалов, отличающихся физико-механическими свойствами (углом естественного откоса, гранулометрическим составом, адгезией и др.).This device has the following disadvantages: the difficulty of controlling the parameters (step and amplitude) of the “traveling wave”, which significantly complicates the use of this design for drying various materials that differ in physical and mechanical properties (angle of repose, particle size distribution, adhesion, etc.).

Техническая задача заключается в повышении эффективности процесса сушки за счет использования комбинированных гидродинамических режимов обработки продукта, создания сушилок, позволяющих интенсифицировать процесс сушки вследствие проведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями.The technical problem is to increase the efficiency of the drying process through the use of combined hydrodynamic modes of product processing, the creation of dryers, allowing to intensify the drying process due to its implementation in accordance with the basic kinetic laws.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой сушилке, содержащей корпус с бункером загрузки и выгрузочным устройством, гибкую перфорированную ленту, цепной транспортер, привод, новым является то, что к гибкой перфорированной ленте с боковых сторон прикреплены цепи, которые приводятся в движение от синхронно вращающихся звездочек, причем звездочки расположены поочередно над и под лентой и установлены в направляющих с пазом, а направляющие снабжены устройством для регулирования их угла наклона.The problem is achieved in that in the proposed dryer, comprising a housing with a loading hopper and an unloading device, a flexible perforated tape, a chain conveyor, a drive, new is that chains are attached to the flexible perforated tape from the sides, which are driven by synchronously rotating stars, moreover, the stars are located alternately above and below the tape and are installed in the guides with a groove, and the guides are equipped with a device for adjusting their angle of inclination.

На фиг.1 представлен фронтальный вид сушилки; на фиг.2 - вид сверху сушилки; на фиг.3 - узел крепления цепных звездочек к направляющим; на фиг.4 - объемное изображение взаимодействия цепных звездочек и ленты.Figure 1 presents a front view of a dryer; figure 2 is a top view of the dryer; figure 3 - the attachment of chain sprockets to the guides; figure 4 is a three-dimensional image of the interaction of chain sprockets and ribbons.

Сушилка (фиг.1 и 2) включает корпус 1 с четырьмя опорами 2, бункер загрузки 3 с ротационным питателем 4, имеющим регулируемый привод, вентилятор 5, калорифер 6, патрубок 7 для подвода теплоносителя, патрубок 8 для отвода отработанного теплоносителя, наклонный лоток 9 для выгрузки высушенного продукта из сушилки. Внутри корпуса 1 сушилки установлена гибкая перфорированная лента 10, к которой с боковых сторон прикреплены цепи 11.The dryer (Figs. 1 and 2) includes a housing 1 with four supports 2, a hopper 3 with a rotary feeder 4 having an adjustable drive, a fan 5, an air heater 6, a pipe 7 for supplying a heat carrier, a pipe 8 for removing the spent heat carrier, an inclined tray 9 for unloading the dried product from the dryer. A flexible perforated tape 10 is mounted inside the dryer body 1, to which chains 11 are attached on the sides.

На четырех опорах 2 с обеих сторон корпуса сушилки крепятся верхние направляющие 12 и нижние направляющие 13. В конце корпуса сушилки установлено устройство 22 для регулирования угла наклона направляющих 12 и 13. Направляющие 12 и 13 имеют продольные пазы, в которых установлены опорные стойки 14 (фиг.3), на одном конце которых изготовлена резьба. Положение опорной стойки 14 в направляющих 12 и 13 фиксируется с помощью гаек 15. Опорные стойки 14 за счет резьбы на одном конце имеют возможность перемещаться не только по продольным пазам направляющих 12 и 13, но и в вертикальной плоскости с последующей фиксацией гайками 15. На противоположном конце опорной стойки 14 имеется отверстие, в которое устанавливается подшипник скольжения 16. В подшипник вставлена ось 17, на которой с помощью стопорного болта 18 жестко крепится цепная звездочка 19.The upper rails 12 and the lower rails 13 are mounted on four supports 2 on both sides of the dryer casing. At the end of the dryer casing there is a device 22 for adjusting the angle of inclination of the rails 12 and 13. The rails 12 and 13 have longitudinal grooves in which the racks 14 are installed (Fig. .3) on one end of which a thread is made. The position of the support column 14 in the guides 12 and 13 is fixed with nuts 15. The support columns 14 due to the thread at one end are able to move not only along the longitudinal grooves of the guides 12 and 13, but also in a vertical plane with subsequent fixing by nuts 15. On the opposite The end of the support post 14 has an opening in which the sliding bearing 16 is mounted. An axle 17 is inserted into the bearing, on which a chain sprocket 19 is rigidly fixed with the help of a locking bolt 18.

Цепные звездочки 19 взаимодействуют с цепями 11, причем цепи поочередно огибают верхние звездочки 19, которые установлены под лентой 10, и нижние звездочки 19, которые установлены над лентой 10 (фиг.4).Chain sprockets 19 interact with chains 11, and the chains alternately bend around the upper sprockets 19, which are installed under the tape 10, and the lower sprockets 19, which are installed above the tape 10 (Fig. 4).

Цепи 11 приводятся в движение от регулируемого привода 20.Chains 11 are driven by an adjustable drive 20.

Боковые края гибкой перфорированной ленты 10 контактируют с помощью цепей 11 с цепными звездочками 19 опорных стоек 14, придавая ей при этом форму “бегущей волны” (фиг.4). Амплитуда “бегущей волны” ленты 10 регулируется за счет вертикального перемещения стоек 14, а шаг “бегущей волны” перемещением опорных стоек 14 по продольным пазам направляющих 12 и 13.The lateral edges of the flexible perforated tape 10 are in contact with the chains 11 with the chain sprockets 19 of the support posts 14, giving it the shape of a “traveling wave” (figure 4). The amplitude of the “traveling wave” of the tape 10 is controlled by the vertical movement of the uprights 14, and the step of the “traveling wave” is the movement of the support posts 14 along the longitudinal grooves of the guides 12 and 13.

С целью обеспечения возможности регулирования угла наклона направляющих 12 и 13 патрубок 7 соединен с корпусом посредством конического диффузора и рукавов из гибкого герметичного материала, например, прорезиненного бельтинга.In order to provide the possibility of adjusting the angle of inclination of the guides 12 and 13, the pipe 7 is connected to the housing by means of a conical diffuser and sleeves made of flexible sealed material, for example, rubberized belting.

К краям гибкой перфорированной ленты 10 также прикреплен гибкий материал 21 для герметичности сушилки.A flexible material 21 is also attached to the edges of the flexible perforated tape 10 to seal the dryer.

Остановимся подробнее на принципе работы опорных стоек 14, а также характере их взаимодействия с гибкой перфорированной лентой 10.Let us dwell in more detail on the principle of operation of the support posts 14, as well as the nature of their interaction with a flexible perforated tape 10.

Как видно из фиг.3, на которой показано взаимодействие опорных стоек 14 с лентой 10, усилия, передаваемые от звездочек 19 на ленту 10, не направлены на растяжение последней. В то же время основные усилия расходуются на образование "бегущей волны" и перемещение материала вместе с нею. Расстояния между опорными стойками 14 сделаны изменяющимися (за счет их перемещения по продольным пазам в направляющих 12 и 13 с одновременной их жесткой фиксацией гайками 15 при работе). Все это позволяет быстро и оперативно производить переналадку работы сушилки при высушивании различных видов материалов, отличающихся начальной влажностью, гранулометрическим составом, адгезионными и другими физико-химическими свойствами.As can be seen from figure 3, which shows the interaction of the support posts 14 with the tape 10, the forces transmitted from the sprockets 19 to the tape 10 are not directed to stretching the latter. At the same time, the main efforts are spent on the formation of a "traveling wave" and the movement of material with it. The distances between the support posts 14 are made variable (due to their movement along the longitudinal grooves in the guides 12 and 13 with their simultaneous rigid fixation with nuts 15 during operation). All this allows you to quickly and efficiently carry out readjustment of the dryer when drying various types of materials that differ in initial moisture content, particle size distribution, adhesive and other physico-chemical properties.

Конструкция сушилки позволяет изменять соответственно амплитуду и шаг “бегущей волны”. Ослабляя гайки 15 и перемещая опорные стойки 14 по продольным пазам направляющих 12 и 13, можно регулировать шаг “бегущей волны” ленты 10, а изменяя их вертикальное положение, можно регулировать величину амплитуды “бегущей волны” ленты 10.The design of the dryer allows you to change the amplitude and pitch of the “traveling wave”, respectively. By loosening the nuts 15 and moving the support posts 14 along the longitudinal grooves of the guides 12 and 13, you can adjust the pitch of the “traveling wave” of the tape 10, and by changing their vertical position, you can adjust the amplitude of the “traveling wave” of the tape 10.

Сушилка работает следующим образом.The dryer operates as follows.

Вначале устанавливают заданный угол наклона направляющих 12 и 13, амплитуду и шаг “бегущей волны” ленты 10. Перемещая концы направляющих 12 и 13 по вертикальным пазам опор 2 с помощью устройства 22, устанавливают заданный угол наклона “бегущей волны” ленты 10. Затем, ослабляя гайки 15 и перемещая опорные стойки 14 по продольным пазам направляющих 12 и 13, устанавливают шаг “бегущей волны” ленты 10, а изменяя вертикальное положение стоек 14, регулируют величину амплитуды “бегущей волны” ленты 10. Амплитуда и шаг “бегущей волны” подбираются таким образом, чтобы предотвратить оголение участков на гребне “бегущей волны” ленты 10 при перемещении высушиваемого материала. Положение материала на ленте 10 зависит от угла естественного откоса материала, который, в свою очередь, определяется главным образом влажностью материала. Так, например, для пшеничной крупы угол естественного откоса равен 23...38° в диапазоне 30...45%.First, set the specified angle of inclination of the guides 12 and 13, the amplitude and pitch of the “traveling wave” of the tape 10. Moving the ends of the guides 12 and 13 along the vertical grooves of the supports 2 using the device 22, set the specified angle of inclination of the “traveling wave” of the tape 10. Then, loosening nuts 15 and moving the supporting posts 14 along the longitudinal grooves of the guides 12 and 13, set the pitch of the “traveling wave” of the tape 10, and by changing the vertical position of the posts 14, adjust the amplitude of the “traveling wave” of the tape 10. The amplitude and pitch of the “traveling wave” are selected so arr Zoom to prevent exposure of the crest portions "traveling wave" of the belt 10 when moving the material to be dried. The position of the material on the tape 10 depends on the angle of repose of the material, which, in turn, is determined mainly by the moisture content of the material. So, for example, for wheat groats the angle of repose is 23 ... 38 ° in the range of 30 ... 45%.

Затем в загрузочный бункер 3 подают влажный материал. Включается регулируемый привод ротационного питателя 4, и влажный продукт поступает в сушилку на поверхность гибкой перфорированной ленты 10. Регулируемый привод позволяет обеспечить заданный темп подачи материала на ленту 10, что особенно важно при сушке различных видов материалов. Одновременно включают регулируемый привод 20, который с помощью цепей 11 приводит во вращение звездочки 19. Опорные стойки 14 жестко закреплены с помощью гаек 15 в продольных пазах направляющих 12 и 13.Then in the feed hopper 3 serves wet material. The adjustable drive of the rotary feeder 4 is turned on, and the wet product enters the dryer on the surface of the flexible perforated tape 10. The adjustable drive allows you to provide a given rate of material supply to the tape 10, which is especially important when drying various types of materials. At the same time, an adjustable drive 20 is turned on, which, with the help of chains 11, drives the sprockets 19. The support posts 14 are rigidly fixed with the help of nuts 15 in the longitudinal grooves of the guides 12 and 13.

Вращаясь, звездочки 19 взаимодействуют с помощью цепей 11 с краями гибкой перфорированной ленты 10 и придают им форму “бегущей волны”.Rotating, the sprockets 19 interact using chains 11 with the edges of the flexible perforated tape 10 and give them the shape of a “traveling wave”.

Одновременно включают вентилятор 5 и калорифер 6. Теплоноситель, нагнетаемый вентилятором 5, подается в калорифер 6, нагревается там и через патрубок 7 и конический диффузор поступает в корпус 1 сушилки, где пронизывает гибкую перфорированную ленту 10 и слой материала на ней, высушивает его и удаляется из сушилки через патрубок 8.At the same time, the fan 5 and the air heater 6 are turned on. The heat carrier pumped by the fan 5 is supplied to the air heater 6, heated there and through the pipe 7 and the conical diffuser enters the dryer body 1, where it penetrates the flexible perforated tape 10 and the material layer on it, dries it and is removed from the dryer through the pipe 8.

Продукт, находящийся на гребне “бегущей волны” гибкой перфорированной ленты 10, находится в псевдоожиженном состоянии, что придает дополнительную турбулизацию слою материала, предотвращая таким образом его комкование и способствуя разбиванию образующихся конгломератов высушиваемого материала (фиг.4). Продукт, находящийся во впадинах “бегущей волны” гибкой перфорированной ленты 10, находится в плотном пересыпающемся слое, что также предотвращает его комкование и образование конгломератов.The product, located on the crest of the “traveling wave” of the flexible perforated tape 10, is in a fluidized state, which gives additional turbulence to the layer of material, thereby preventing it from clumping and contributing to the breaking of the conglomerates of the dried material (Fig. 4). The product, located in the troughs of the “traveling wave” of the flexible perforated tape 10, is in a dense overflowing layer, which also prevents its clumping and conglomerate formation.

Гидродинамический режим подвода теплоносителя в сушилку с регулируемым нагревом в калорифере 6 позволяет выбрать оптимальные режимы сушки с учетом изменения влагосодержания материала. Высушенный материал, равномерно пересыпаясь и перемешиваясь при этом, постепенно перемещается по ленте 10 к наклонному лотку 9 для выгрузки высушенного продукта из сушилки.The hydrodynamic mode of supplying the coolant to the dryer with adjustable heating in the heater 6 allows you to choose the optimal drying conditions taking into account changes in the moisture content of the material. The dried material, evenly pouring and mixing at the same time, gradually moves along the belt 10 to the inclined tray 9 for unloading the dried product from the dryer.

Предлагаемая сушилка по сравнению с прототипом дает возможность:The proposed dryer in comparison with the prototype makes it possible:

- достижения равномерной сушки продукта вследствие использования мягких, щадящих режимов перемешивания при максимальном сохранении частиц обрабатываемого продукта;- achieving uniform drying of the product due to the use of soft, gentle mixing modes with maximum preservation of particles of the processed product;

- повышения качества готового продукта за счет использования комбинированного гидродинамического режима, снижающего комкование высушиваемого продукта;- improving the quality of the finished product through the use of a combined hydrodynamic regime that reduces clumping of the dried product;

- повышения эффективности процесса сушки за счет использования комбинированного чередующегося гидродинамического режима (псевдо-ожиженного на гребне “бегущей волны” и плотного пересыпающегося слоя во впадинах “бегущей волны”) обработки продукта;- increase the efficiency of the drying process through the use of a combined alternating hydrodynamic regime (fluidized on the crest of the “traveling wave” and a dense overflowing layer in the hollows of the “traveling wave”) processing of the product;

- интенсификации процесса сушки вследствие ведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями.- intensification of the drying process due to its conduct in accordance with the basic kinetic laws.

Claims

A dryer comprising a housing with a loading hopper and an unloading device, a flexible perforated belt, a chain conveyor, a drive, characterized in that chains are attached to the flexible perforated belt from the sides, which are driven by synchronously rotating sprockets, the sprockets being alternately above and below tape and installed in the guides with a groove, and the guides are equipped with a device for regulating their angle.