RU2256135C1

RU2256135C1 - Drier

Info

Publication number: RU2256135C1
Application number: RU2004129497/06A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Остриков (RU); А.Н. Остриков; И.А. Зуев (RU); И.А. Зуев
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2005-07-10

Abstract

FIELD: drying technology; drying various vegetables, potato, etc.

SUBSTANCE: proposed drier has housing with bin and unloading unit, conveyer, flexible perforated tape, "traveling wave" forming mechanism and drive. Novelty of invention consists in construction of "traveling wave" forming mechanism which consists of two similar frames which are interconnected by means of axles. Each frame has three bearing struts; left-hand and right-hand struts are adjustable in height and pitch; central strut has slot inside it over which baring unit moves in vertical plane; this bearing unit has axle whose one end is provided with bearing engageable with flexible perforated tape and other end moves over master form made in closed loop; "traveling wave" forming mechanism performs reciprocating motion in longitudinal slots made in side walls of drier; it is set in motion by means of reversible electric motor.

EFFECT: enhanced efficiency due to employment of combined hydrodynamic modes of treatment of product.

4 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки различных видов сыпучих материалов, например, для производства сушеных овощей, топинамбура, 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, Jerusalem artichoke, potatoes, etc.

Известна сушилка [Пат. №2215957 РФ, МКИ⁷ F 26 В 17/04. Сушилка / А.Н.Остриков, А.Н.Чайкин, И.А.Зуев (РФ). 2002111607/06; заявлено 29.04.2002; опубл. 10.11.2003, Бюл. №3 // Открытия. Изобретения. 2003. - №31], содержащая гибкую перфорированную ленту, контактирующие с ней роликовые опоры, расположенные под и над лентой, привод, транспортер, корпус с бункером загрузки и выгрузочным устройством. 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”.Known dryer [Pat. No. 2215957 RF, MKI ⁷ F 26 V 17/04. Dryer / A.N. Ostrikov, A.N. Chaikin, I.A. Zuev (RF). 2002111607/06; claimed April 29, 2002; publ. 11/10/2003, Bull. No. 3 // Discoveries. Inventions 2003. - No. 31], containing a flexible perforated tape, roller bearings in contact with it, located below and above the tape, a drive, a conveyor, a housing with a loading hopper and an unloading device. 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, в интенсификации процесса вследствие ведения 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, in the intensification of the process due to its conduct in accordance with the basic kinetic laws.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой сушилке, содержащей корпус с бункером загрузки и выгрузочным устройством, транспортер, гибкую перфорированную ленту, механизм образования “бегущей волны”, привод, новым является то, что механизм образования “бегущей волны” состоит из двух одинаковых рам, соединенных осями, каждая рама включает в себя три опорные стойки, причем левая и правая стойки выполнены с возможностью регулирования их высоты и шага, внутри центральной стойки выполнен паз, по которому перемещается в вертикальной плоскости подшипниковый узел с осью, на одном конце которой находится подшипник, контактирующий с гибкой перфорированной лентой, а другой конец оси перемещается по копиру, выполненному по замкнутому контуру, причем механизм образования “бегущей волны” передвигается возвратно-поступательно по продольным пазам, выполненным в боковых сторонах сушилки, и приводится в движение от реверсивного электродвигателя.The problem is achieved in that in the proposed dryer, comprising a housing with a loading hopper and an unloading device, a conveyor, a flexible perforated tape, a “traveling wave” formation mechanism, a drive, a new one is that the “traveling wave” formation mechanism consists of two identical frames connected by axes, each frame includes three support posts, with the left and right posts configured to adjust their height and pitch, a groove is made inside the central rack, which moves vertically a bearing assembly with an axis, at one end of which there is a bearing in contact with a flexible perforated tape, and the other end of the axis moves along a closed-loop copy, and the “traveling wave” formation mechanism moves reciprocally along longitudinal grooves made in the sides of the dryer, and is driven by a reversible electric motor.

На фиг.1 представлен фронтальный вид сушилки; на фиг.2 - механизм образования “бегущей волны”; на фиг.3 - объемное изображение взаимодействия механизма образования “бегущей волны” и ленты, на фиг.4 - объемное изображение центральной стойки.Figure 1 presents a front view of a dryer; figure 2 - the mechanism of formation of the "traveling wave"; figure 3 is a three-dimensional image of the interaction of the formation mechanism of the "traveling wave" and the tape, figure 4 is a three-dimensional image of the Central rack.

Сушилка (фиг.1) включает корпус 1 с четырьмя стойками 2, бункер загрузки 3 с ротационным питателем 4, вентилятор 5, калориферы 6, секционированные патрубки 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, которая одним концом жестко крепится к торцевой стенке корпуса в зоне загрузки, а вторым концом с помощью пружин - к выгрузочному наклонному лотку 9.The dryer (Fig. 1) includes a housing 1 with four racks 2, a loading hopper 3 with a rotary feeder 4, a fan 5, heaters 6, sectioned nozzles 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 dryers. A flexible perforated tape 10 is installed inside the dryer body 1, which is rigidly attached at one end to the housing end wall in the loading zone, and with the other end, using springs, to the inclined discharge chute 9.

В боковых сторонах корпуса сушилки выполнены продольные пазы 11, между которыми крепится копир 14, выполненный по замкнутому контуру.In the sides of the dryer body, longitudinal grooves 11 are made, between which a copier 14, made in a closed loop, is attached.

С гибкой перфорированной лентой 10 взаимодействует механизм образования “бегущей волны” 12 (фиг.1 и 2). Механизм 12 состоит из двух одинаковых рам 13, установленных с боковых сторон сушилки, соединенных осями 15. В состав каждой рамы входят три опорные стойки (левая 17, центральная 18, правая 19). К нижнему краю прямоугольной рамы жестко крепится трос 20. Трос 20 натянут на двух блоках 21 и 22, предназначенных для перемещения троса 20, а следовательно, и для перемещения механизма 12.With a flexible perforated tape 10 interacts with the mechanism of formation of the "traveling wave" 12 (Fig.1 and 2). The mechanism 12 consists of two identical frames 13 mounted on the sides of the dryer, connected by axles 15. Each frame includes three support posts (left 17, center 18, right 19). A cable 20 is rigidly attached to the lower edge of the rectangular frame. The cable 20 is tensioned on two blocks 21 and 22, designed to move the cable 20, and therefore to move the mechanism 12.

Блок 21 приводится во вращение при помощи реверсивного электродвигателя 23. Блок 22 является натяжным и крепится к корпусу 1. Левая стойка 17 и правая стойка 19 крепятся к трубе 24 (фиг.3) с возможностью регулирования их высоты с помощью отверстий 30. На конце стойки 17 расположен подшипник 26, на конце стойки 19 - подшипник 28. Для регулирования расстояния между стоками 17 и 19 в трубе 24 выполнены отверстия 34.Block 21 is driven by a reversible electric motor 23. Block 22 is tensioned and attached to the housing 1. The left post 17 and the right post 19 are attached to the pipe 24 (Fig. 3) with the possibility of adjusting their height using holes 30. At the end of the post 17, a bearing 26 is located, at the end of the strut 19, a bearing 28. To adjust the distance between the drains 17 and 19 in the pipe 24 holes 34 are made.

Центральная стойка 18 крепится непосредственно к раме 13. Внутри стойки 18 выфрезерован паз, по которому может перемещаться в вертикальной плоскости подшипниковый узел (фиг.4). В состав подшипникового узла входят: ось 31, подшипник 32 и корпус подшипника 33. На одном конце оси 31 находится подшипник 16, а другой конец оси 31 двигается по копиру 14, принуждая подшипниковый узел опускаться в конце рабочего хода и подниматься в начале.The central strut 18 is mounted directly to the frame 13. Inside the strut 18, a groove is milled along which the bearing assembly can move in the vertical plane (Fig. 4). The bearing assembly includes: axis 31, bearing 32 and bearing housing 33. Bearing 16 is located at one end of axis 31, and the other end of axis 31 moves along copy 14, forcing the bearing assembly to lower at the end of the stroke and rise at the beginning.

Боковые края гибкой перфорированной ленты 10 контактируют с подшипниками 26, 16, 28 опор 17, 18 и 19, придавая ей при этом форму “бегущей волны” (фиг.2 и 3). Разная высота опорных стоек 17 и 19 и возможность регулирования шага между ними при их контакте с гибкой перфорированной лентой 10 дают возможность регулировать форму “бегущей волны” за счет изменения амплитуды и шага ленты 10. Во избежание попадания высушиваемого материала под подшипники 26 и 28 последние имеют эластичные защитные кожухи 29.The lateral edges of the flexible perforated tape 10 are in contact with the bearings 26, 16, 28 of the bearings 17, 18 and 19, giving it the shape of a “traveling wave” (figure 2 and 3). The different heights of the support posts 17 and 19 and the ability to control the pitch between them when they come in contact with the flexible perforated tape 10 make it possible to adjust the shape of the “traveling wave” by changing the amplitude and pitch of the tape 10. In order to avoid the drying of material under the bearings 26 and 28, the latter have elastic protective covers 29.

Остановимся подробнее на принципе работы механизма 12 образования “бегущей волны”, а также характере его взаимодействия с гибкой перфорированной лентой 10.Let us dwell in more detail on the principle of the mechanism of formation of the “traveling wave” 12, as well as the nature of its interaction with the flexible perforated tape 10.

Как видно из фиг.3 и фиг.1, на которых показано взаимодействие механизма образования “бегущей волны” 12 с лентой 10, усилия, передаваемые от подшипников 26, 28, 16 на ленту 10 и направленные на растяжение последней, минимальны. В то же время основные усилия направлены в поперечном направлении по отношению к ленте 10 и расходуются на образование “бегущей волны” и перемещение материала вместе с нею. Высоту стоек 17 и 19 можно регулировать за счет их фиксации в отверстиях 30 и 34 болтами 25 и 27. Аналогично можно изменять расстояние между стойками 17 и 19. 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. Конструкция сушилки позволяет изменять амплитуду и шаг “бегущей волны”.As can be seen from figure 3 and figure 1, which shows the interaction of the mechanism of formation of the "traveling wave" 12 with the tape 10, the forces transmitted from the bearings 26, 28, 16 to the tape 10 and aimed at stretching the latter are minimal. At the same time, the main efforts are directed in the transverse direction with respect to the tape 10 and are spent on the formation of a "traveling wave" and the movement of the material with it. The height of the racks 17 and 19 can be adjusted by fixing them in the holes 30 and 34 with bolts 25 and 27. Similarly, you can change the distance between the racks 17 and 19. All this allows you to quickly and quickly change the operation of the dryer when drying various types of materials with different initial humidity , particle size distribution, adhesive and other physico-chemical properties. The design of the dryer allows you to change the amplitude and pitch of the “traveling wave”.

Сушилка работает следующим образом.The dryer operates as follows.

Перемещая концы стоек 17 и 19 по трубе 24 и фиксируя заданные высоту и расстояние между ними совмещением отверстий 30 и 34, устанавливают заданные амплитуду и шаг “бегущей волны” ленты 10. Форма “бегущей волны” подбирается таким образом, чтобы предотвратить оголение участков 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%.Moving the ends of the uprights 17 and 19 along the pipe 24 and fixing the specified height and distance between them by aligning the holes 30 and 34, set the specified amplitude and pitch of the “traveling wave” of the tape 10. The shape of the “traveling wave” is selected in such a way as to prevent exposure of sections of the tape 10 when moving the dried material. 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%.

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.In the 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.

Одновременно включают вентилятор 5 и калориферы 6. Теплоноситель, нагнетаемый вентилятором 5, подается в калориферы 6, нагревается там и через секционированные патрубки 7 поступает в корпус 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, fan 5 and heaters 6 are turned on. The heat carrier pumped by fan 5 is supplied to heaters 6, heated there and through sectioned nozzles 7 enters the dryer body, where it penetrates a flexible perforated tape 10 and a layer of material on it, dries it and is removed from the dryer through branch pipe 8.

Одновременно включают реверсивный электродвигатель 23, который с помощью блоков 21 и 22 приводит в движение раму 13 с помощью троса 20, а следовательно, и механизм 12. Механизм 12, передвигаясь по пазам 11 во фронтальных стенках корпуса 1 сушилки, взаимодействует при помощи подшипников 26, 28, 16 с краями гибкой перфорированной ленты 10 и придает им форму “бегущей волны”. При этом ось 31 двигается по верхней ветви копира 14. В конце рабочего хода, приближаясь к выгрузочному лотку 9, подшипниковый узел опускается вниз в связи с изменением профиля копира 14. Затем рама входит в контакт с концевым выключателем, которым включается реверс электродвигателя 23 и механизм 12 начинает двигаться в обратную сторону. Так как ось 31 двигается по нижней ветви копира 14 и подшипниковый узел находится в крайнем нижнем положении, то “бегущая волна” не образуется.At the same time, a reversible electric motor 23 is turned on, which, with the help of blocks 21 and 22, drives the frame 13 with a cable 20, and therefore, the mechanism 12. The mechanism 12, moving along the grooves 11 in the front walls of the dryer body 1, interacts with bearings 26, 28, 16 with the edges of the flexible perforated tape 10 and gives them the shape of a “traveling wave”. In this case, the axis 31 moves along the upper branch of the copier 14. At the end of the stroke, approaching the discharge chute 9, the bearing assembly drops down due to a change in the profile of the copier 14. Then the frame comes into contact with the limit switch, which turns on the reverse of the electric motor 23 and the mechanism 12 begins to move in the opposite direction. Since the axis 31 moves along the lower branch of the copier 14 and the bearing assembly is in its lowest position, a “traveling wave” is not formed.

При подходе к бункеру загрузки рама механизма 12 входит в контакт с концевым выключателем, находящимся в начале сушилки, который включает реверс электродвигателя 23 и механизм 12 начинает двигаться в обратную сторону. Так как ось 31 в связи с изменением профиля копира 14 переходит из нижней ветви копира на верхнюю, то подшипниковый узел поднимается вверх, образуя “бегущую волну” на поверхности ленты 10.When approaching the loading bunker, the frame of the mechanism 12 comes into contact with the limit switch located at the beginning of the dryer, which includes a reverse motor 23 and the mechanism 12 begins to move in the opposite direction. Since the axis 31 due to a change in the profile of the copier 14 passes from the lower branch of the copier to the upper one, the bearing assembly rises up, forming a “traveling wave” on the surface of the tape 10.

Таким образом, функциональное назначение механизма 12 состоит в том, что при движении от зоны загрузки к зоне выгрузки (рабочий ход) он образует “бегущую волну”, обеспечивая сушку в плотном пересыпающемся слое. Это способствует повышению эффективности процесса сушки за счет более рационального использования гидродинамического режима обработки продукта, позволяет интенсифицировать процесс сушки вследствие ведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями.Thus, the functional purpose of the mechanism 12 is that when moving from the loading zone to the unloading zone (working stroke), it forms a “traveling wave”, providing drying in a dense overflowing layer. This helps to increase the efficiency of the drying process due to a more rational use of the hydrodynamic regime of processing the product, allows to intensify the drying process due to its conduct in accordance with the basic kinetic laws.

При движении механизма 12 от зоны выгрузки к зоне загрузки (холостой ход) он не образует “бегущую волну” и сушка материала происходит в плотном стационарном слое.When the mechanism 12 moves from the unloading zone to the loading zone (idle) it does not form a “traveling wave” and the material is dried in a dense stationary layer.

Регулируя скорость реверсивного электродвигателя 23, можно выбрать наиболее рациональный режим ворошения, перемешивания и перемещения высушиваемого материала по ленте 10.By adjusting the speed of the reversible electric motor 23, you can choose the most rational mode of tedding, mixing and moving the dried material along the tape 10.

Секционированный подвод теплоносителя в сушилку с регулируемым нагревом в калориферах 6 в каждой секции позволяет выбрать оптимальные режимы сушки с учетом изменения влагосодержания материала по длине сушилки. Высушенный материал, равномерно пересыпаясь и перемешиваясь при этом, постепенно перемещается по ленте 10 к наклонному лотку 9 для выгрузки высушенного продукта из сушилки.The partitioned supply of the coolant to the dryer with adjustable heating in the heaters 6 in each section allows you to choose the optimal drying conditions taking into account changes in the moisture content of the material along the length of the dryer. 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 дает возможность:The proposed dryer makes it possible:

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

- повышения качества готового продукта за счет использования рационального гидродинамического режима слоя дисперсного продукта, снижения комкования высушиваемого продукта и предотвращения образования агломератов дисперсного материала;- improving the quality of the finished product through the use of rational hydrodynamic regime of the dispersed product layer, reducing clumping of the dried product and preventing the formation of agglomerates of the dispersed material;

- повышения эффективности процесса сушки за счет более рационального использования гидродинамического режима обработки продукта;- increase the efficiency of the drying process due to a more rational use of the hydrodynamic regime of product processing;

- интенсифицирования 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 containing a housing with a loading hopper and an unloading device, a conveyor, a flexible perforated tape, a traveling wave formation mechanism, a drive, characterized in that the traveling wave formation mechanism consists of two identical frames connected by axes, each frame includes three support racks, the left and right racks made with the possibility of regulating their height and pitch, inside the central rack there is a groove along which the bearing unit with an axis moves in a vertical plane, at one end to the bearing is in contact with a flexible perforated tape, and the other end of the axis moves along a copy made in a closed loop, and the “traveling wave” formation mechanism moves reciprocally along the longitudinal grooves made in the sides of the dryer and is driven from the reverse electric motor.