RU2323397C1

RU2323397C1 - Dryer

Info

Publication number: RU2323397C1
Application number: RU2006136045/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шевцов (RU); Александр Анатольевич Шевцов; Елена Александровна Острикова (RU); Елена Александровна Острикова
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2008-04-27

Abstract

FIELD: drying engineering.

SUBSTANCE: dryer comprises charging and discharging devices, housing that receives belt perforated endless transporter, and branch pipes for supplying initial heat-transfer agent and discharging exhaust heat-transfer agent. The charging device for supplying damp product to the dryer is mounted in the top section of the front face of the housing and is provided with a member for leveling the layer. The opening of the branch pipe for discharging the exhaust heat-transfer agent is provided with a grid and underlies the opening for charging initial product to the dryer. The axes of the drums of the transporter are converging. The heat-transfer agent is supplied through tree sectional branch pipes shifted one with respect to the other in the vertical plane at the site of their joining to the bottom side part of the housing. The inner side of the perforated belt is conventionally divided into three vertical parallel zones. Each zone receives mixing members.

EFFECT: enhanced efficiency of drying.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки различных видов сыпучих материалов, например для производства сушеных овощей, круп, картофеля и т.д.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, cereals, potatoes, etc.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сушилка [Пат. №2262052, МПК⁷ F26В 17/04. Сушилка /А.Н. Остриков, А.И. Минаков (РФ). - 2004113886/06; заявлено 05.05.2004; опубл. 10.10.2005, Бюл. №28 // Открытия. Изобретения. - 2005. - №28], содержащая камеру, ленточный транспортер, привод, загрузочное и выгрузочное устройства.The closest in technical essence and the achieved result is a dryer [US Pat. No. 2262052, IPC ⁷ F26В 17/04. Dryer / A.N. Ostrikov, A.I. Minakov (RF). - 2004113886/06; claimed 05.05.2004; publ. 10/10/2005, Bull. No. 28 // Discoveries. Inventions - 2005. - No. 28], comprising a chamber, a conveyor belt, a drive, loading and unloading devices.

Данное устройство имеет следующие недостатки: невысокая интенсивность процесса сушки и значительные удельные энергозатраты, обусловленные подводом теплоносителя с постоянными параметрами (температура, скорость) по всей длине рабочей камеры без учета кинетических закономерностей процесса сушки, т.е. невозможность регулирования параметров на разных стадиях процесса сушки, 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: low intensity of the drying process and significant specific energy consumption due to the supply of a coolant with constant parameters (temperature, speed) along the entire length of the working chamber without taking into account the kinetic laws of the drying process, i.e. the impossibility of adjusting the parameters at different stages of the drying process, 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 ведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями, что позволяет добиться более равномерной сушки и хорошего качества готового продукта, снижения энергозатрат.The technical problem is to increase the efficiency of the drying process by maintaining it in accordance with the basic kinetic laws, which allows for more uniform drying and good quality of the finished product, reducing energy consumption.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой сушилке, содержащей загрузочное и выгрузочное устройства, корпус с установленным в нем ленточным перфорированным транспортером, движущимся по замкнутому контуру, патрубками для подачи исходного и отвода отработанного теплоносителя, новым является то, что загрузочное устройство для подачи влажного продукта в сушилку, установленное в верхней части передней торцевой стенки корпуса, дополнительно снабжено выравнивателем слоя, отверстие патрубка для отвода отработанного теплоносителя, снабженное сеткой, выполнено ниже отверстия для загрузки исходного продукта в сушилку, оси барабанов транспортера выполнены сходящимися, подвод теплоносителя осуществляется через три секционированных патрубка, смещенных друг относительно друга в вертикальной плоскости в месте их присоединения к нижней боковой части корпуса, внутренняя поверхность перфорированной ленты условно разделена на три вертикальные параллельные зоны, в каждой из которых установлены перемешивающие элементы, угол поворота которых способствует перемещению продукта.The problem is achieved in that in the proposed dryer containing loading and unloading devices, a housing with a perforated belt conveyor installed in it, moving in a closed circuit, with nozzles for supplying the initial and removal of spent coolant, the new is that the loading device for supplying a wet product in the dryer installed in the upper part of the front end wall of the housing, is additionally equipped with a layer equalizer, the hole of the nozzle for the removal of waste heat carrier spruce, equipped with a net, is made below the opening for loading the initial product into the dryer, the axes of the conveyor drums are converging, the coolant is supplied through three sectioned nozzles displaced relative to each other in a vertical plane at the point of their attachment to the lower side of the housing, the inner surface of the perforated tape conditionally divided into three vertical parallel zones, in each of which mixing elements are installed, the rotation angle of which facilitates movement th product.

На фиг.1 представлен общий вид сушилки; на фиг.2 - вид сушилки сверху; на фиг.3 - поперечное сечение сушилки.Figure 1 presents a General view of the dryer; figure 2 is a top view of the dryer; figure 3 is a cross section of a dryer.

Сушилка (фиг.1) включает корпус 1, внутри которого расположен ленточный перфорированный транспортер 2, движущийся по замкнутому контуру, загрузочное устройство 3 с выравнивателем слоя 4, три секционированных патрубка 5 для подвода теплоносителя, патрубок 6 для отвода отработанного теплоносителя из сушильной камеры, патрубок 7 со шнековым питателем 8 для выгрузки высушенного продукта из сушилки. В корпусе 1 сушилки установлен ленточный транспортер 2, имеющий перфорированную ленту 9. Корпус 1 имеет две торцевые разные по размеру стенки 10, с внутренней стороны которых выполнены пазы 11. В пазы 11 вставлены края перфорированной ленты 9 транспортера 2, движущейся по замкнутому контуру. Лента 9 огибает натяжной барабан 12 и приводной барабан 13, который приводится в движение двигателем 14 (фиг.2). В связи с тем что оси барабанов 12 и 13 транспортера 2 выполнены сходящимися, то боковые стенки корпуса 1 сушилки выполнены коническими и разными по размеру, а нижняя часть корпуса 1 имеет форму усеченного конуса.The dryer (Fig. 1) includes a housing 1, inside of which there is a perforated belt conveyor 2, moving in a closed circuit, a loading device 3 with a layer equalizer 4, three sectioned nozzles 5 for supplying the coolant, a nozzle 6 for removing the spent coolant from the drying chamber, a nozzle 7 with a screw feeder 8 for unloading the dried product from the dryer. A belt conveyor 2 is installed in the dryer housing 1, having a perforated tape 9. The housing 1 has two end walls of different sizes 10, on the inside of which grooves 11 are made. The edges of the perforated tape 9 of the conveyor 2 moving in a closed loop are inserted into the grooves 11. The tape 9 goes around the tension drum 12 and the drive drum 13, which is driven by the motor 14 (figure 2). Due to the fact that the axes of the drums 12 and 13 of the conveyor 2 are made convergent, the side walls of the dryer body 1 are conical and different in size, and the lower part of the body 1 has the shape of a truncated cone.

Загрузочное устройство 3 для подачи исходного продукта в сушилку, установленное в верхней части передней торцевой стенки 10 корпуса 1, дополнительно снабжено выравнивателем слоя 4, имеющим регулируемый привод 15 (фиг.1). В качестве рабочего органа в выравнивателе слоя 4 используется комбинированный шнек 16 с левой и правой навивкой витков.The loading device 3 for supplying the initial product to the dryer, installed in the upper part of the front end wall 10 of the housing 1, is additionally equipped with a layer equalizer 4 having an adjustable drive 15 (Fig. 1). As the working body in the equalizer layer 4, a combined screw 16 is used with left and right windings of coils.

Отверстие патрубка 6 для отвода отработанного теплоносителя, снабженное сеткой 20, выполнено в верхней части передней торцевой стенки 10 корпуса 1 ниже отверстия для загрузки исходного продукта. К отверстию для отвода отработанного теплоносителя присоединен патрубок 6. Это отверстие закрыто сеткой 20 для предотвращения уноса отдельных частиц высушиваемого продукта.The hole of the pipe 6 for exhaust waste fluid, equipped with a grid 20, is made in the upper part of the front end wall 10 of the housing 1 below the hole for loading the original product. A nozzle 6 is connected to the exhaust outlet. This hole is closed by a grid 20 to prevent the entrainment of individual particles of the dried product.

Внутренняя поверхность перфорированной ленты 9 условно разделена на три вертикальные параллельные зоны (см. на фиг.1 и на фиг.2), причем ширина каждой зоны на ленте 9 равна ширине соответствующего патрубка 5. В каждой зоне ленты 9 установлены с определенным шагом перемешивающие элементы 17, 18 и 19, угол поворота которых способствует перемещению продукта. Перемешивающие элементы 17, расположенные в первой (по ходу поступления в сушилку продукта) зоне, выполнены в виде ковшей с минимальным шагом расположения. Перемешивающие элементы 18, расположенные во второй (по ходу поступления в сушилку продукта) зоне, выполнены в виде плоских лопаток со средним шагом расположения. Плоские лопатки 18 имеют угол наклона, способствующий перемещению продукта по ленте 9. Перемешивающие элементы 19, расположенные в третьей (ближе к выгрузке) зоне, выполнены в виде штырей с максимальным шагом расположения.The inner surface of the perforated tape 9 is conditionally divided into three vertical parallel zones (see Fig. 1 and Fig. 2), and the width of each zone on the tape 9 is equal to the width of the corresponding pipe 5. In each zone of the tape 9, mixing elements are installed with a certain step 17, 18 and 19, the rotation angle of which facilitates the movement of the product. The mixing elements 17 located in the first (in the course of the product entering the dryer) zone are made in the form of buckets with a minimum pitch. The mixing elements 18 located in the second (in the direction of the product entering the dryer) zone are made in the form of flat blades with an average pitch. Flat blades 18 have an inclination angle that facilitates the movement of the product along the tape 9. The mixing elements 19 located in the third (closer to the discharge) zone are made in the form of pins with a maximum pitch.

В месте присоединения трех секционированных патрубков 5 для подвода теплоносителя к нижней стенке корпуса 1 вырезаны отверстия (фиг.1). Форма и смещенное друг относительно друга в вертикальной плоскости расположение патрубков 5 в месте их присоединения к нижней части корпуса 1 таковы, чтобы максимально повысить площадь контакта теплоносителя и высушиваемого продукта с учетом изменения формы (углов естественного откоса - см. углы α₁, α₂, α₃ на фиг.3) слоя продукта в сушильной камере за счет удаления испаряемой влаги.At the point of attachment of the three sectioned nozzles 5 for opening the coolant to the bottom wall of the housing 1, holes are cut out (Fig. 1). The shape and location of the nozzles 5 in the place of their attachment to the lower part of the housing 1 offset relative to each other in a vertical plane are such as to maximize the contact area of the coolant and the product to be dried, taking into account the change in shape (angles of repose - see angles α ₁ , α ₂ , α ₃ in figure 3) of the product layer in the drying chamber by removing evaporated moisture.

Сушилка работает следующим образом.The dryer operates as follows.

Вначале в приемный бункер загрузочного устройства 3 подают влажный продукт. Включается регулируемый привод 15 выравнивателя слоя 4, и влажный продукт поступает в сушилку на внутреннюю поверхность перфорированной ленты 9. Регулируемый привод 15 выравнивателя слоя 4 позволяет обеспечить заданный темп подачи продукта на перфорированную ленту 9, что особенно важно при сушке различных видов материалов.First, a wet product is fed into the hopper of the loading device 3. The adjustable drive 15 of the equalizer of the layer 4 is turned on, and the wet product enters the dryer on the inner surface of the perforated tape 9. The adjustable drive 15 of the equalizer of the layer 4 allows you to provide a given rate of supply of the product to the perforated tape 9, which is especially important when drying various types of materials.

Одновременно включается двигатель 14, который с помощью приводного барабана 13 приводит в движение перфорированную ленту 9. При этом влажный продукт, находящийся на ее поверхности, начинает пересыпаться и скапливаться у той вертикальной стороны перфорированной ленты 9, которая движется вверх (фиг.3).At the same time, the engine 14 is turned on, which, with the help of the drive drum 13, drives the perforated tape 9. In this case, the wet product located on its surface begins to pour over and accumulate on the vertical side of the perforated tape 9, which moves upward (Fig. 3).

Одновременно через три секционированных патрубка 5 в сушильную камеру подается теплоноситель с заданными параметрами. Теплоноситель через отверстия в месте примыкания трех секционированных патрубков 5 к нижней части корпуса 1 поступает в сушильную камеру и пронизывает в поперечном направлении перфорированную ленту 9 и слой высушиваемого продукта на ней. При этом теплоноситель, поступающий из трех секционированных патрубков 5, высушивает ту часть продукта, которая находится в соответствующей зоне ленты 9. Затем теплоноситель вторично пронизывает слой влажного материала, поступающего внутрь сушилки (фиг.1), и через отверстие, которое закрыто сеткой 20 в нижней части корпуса 1, поступает в патрубок 6 и выводится из сушилки.At the same time, through three sectioned nozzles 5, a coolant with specified parameters is supplied to the drying chamber. The coolant through the holes at the junction of the three sectioned nozzles 5 to the lower part of the housing 1 enters the drying chamber and penetrates in the transverse direction the perforated tape 9 and the layer of the dried product on it. In this case, the coolant coming from three sectioned nozzles 5 dries that part of the product that is in the corresponding zone of the tape 9. Then, the coolant re-penetrates the layer of wet material entering the dryer (Fig. 1), and through an opening that is closed by a grid 20 the lower part of the housing 1, enters the pipe 6 and is removed from the dryer.

Режим работы двигателя 14 может меняться в зависимости от требуемого режима сушки: он может совершать непрерывное движение с заданной постоянной или переменной скоростью либо периодическое движение с остановами.The operating mode of the engine 14 may vary depending on the desired drying mode: it can perform continuous movement with a given constant or variable speed or periodic movement with stops.

Одновременно с подачей влажного продукта и теплоносителя в сушильную камеру включается регулируемый привод 14 ленточного транспортера 2, который не только равномерно распределяет продукт по длине сушильной камеры, ворошит его с помощью перемешивающих элементов 17, 18 и 19, но и перемещает к патрубку 7 со шнековым питателем 8 для выгрузки высушенного продукта из сушилки.Simultaneously with the supply of the wet product and the coolant to the drying chamber, an adjustable drive 14 of the conveyor belt 2 is turned on, which not only evenly distributes the product along the length of the drying chamber, stirs it with the help of mixing elements 17, 18 and 19, but also moves it to the nozzle 7 with a screw feeder 8 for discharging the dried product from the dryer.

Оси натяжного барабана 12 и приводного барабана 13 ленточного транспортера 2 выполнены сходящимися, что создает конусообразное расположение перфорированной ленты 9 и формирует заданный угол ее наклона вдоль продольной оси сушилки, что обеспечивает перемещение высушиваемого продукта от зоны загрузки к зоне выгрузки.The axis of the tension drum 12 and the drive drum 13 of the conveyor belt 2 is made convergent, which creates a cone-shaped arrangement of the perforated tape 9 and forms a predetermined angle of inclination along the longitudinal axis of the dryer, which ensures the movement of the dried product from the loading zone to the discharge zone.

Перемешивающие элементы 17, расположенные в первой зоне и выполненные в виде ковшей с минимальным шагом расположения, захватывают часть продукта, поднимают его вверх. По мере перемещения перемешивающих элементов (ковшей) 17 с лентой 9 с вертикальной плоскости в горизонтальную влажный продукт высыпается из них. Такой гидродинамический режим взаимодействия влажного продукта и подводимого теплоносителя максимально имитирует сушку в псевдоожиженном слое: он предотвращает слеживание и комкование влажного материала и позволяет добиться равномерного обтекания теплоносителем каждой падающей частицы продукта.The mixing elements 17 located in the first zone and made in the form of buckets with a minimum pitch, capture part of the product, lift it up. As you move the mixing elements (buckets) 17 with a tape 9 from a vertical plane to a horizontal wet product pours out of them. Such a hydrodynamic regime of interaction between the wet product and the supplied coolant imitates drying in the fluidized bed as much as possible: it prevents caking and clumping of the wet material and allows for uniform flow of coolant around each falling particle of the product.

Перемешивающие элементы 18, расположенные во второй зоне и выполненные в виде плоских лопаток со средним шагом расположения, уже не поднимают подсушенный в первой зоне продукт, но активно его перемешивают и за счет угла наклона лопаток 18 перемещают его в третью зону.The mixing elements 18, located in the second zone and made in the form of flat blades with an average pitch, no longer raise the product dried in the first zone, but mix it actively and, due to the angle of inclination of the blades 18, move it to the third zone.

Перемешивающие элементы 19, расположенные в третьей зоне и выполненные в виде штырей с максимальным шагом расположения, обеспечивают щадящий режим ворошения продукта и направляют его к патрубку 7.The mixing elements 19, located in the third zone and made in the form of pins with a maximum spacing, provide a gentle mode of tedding the product and direct it to the pipe 7.

Гидродинамический режим подвода теплоносителя с заданными параметрами в сушилку позволяет выбрать оптимальные режимы сушки с учетом изменения влагосодержания продукта. Таким образом, обрабатываемый продукт, равномерно пересыпаясь и перемешиваясь на ленте 9, постепенно высушивается и направляется к патрубку 7.The hydrodynamic mode of supplying the coolant with the specified parameters to the dryer allows you to select the optimal drying conditions taking into account changes in the moisture content of the product. Thus, the processed product, evenly pouring and mixing on the tape 9, is gradually dried and sent to the pipe 7.

Затем включается привод шнекового питателя 8. При этом высушенный продукт из патрубка 7 начинает постепенно по мере вращения шнекового питателя 4 удаляться из сушилки.Then, the drive of the screw feeder 8 is turned on. In this case, the dried product from the nozzle 7 begins to gradually be removed from the dryer as the screw feeder 4 rotates.

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 пересыпающегося слоя, снижающего комкование высушиваемого продукта;- improving the quality of the finished product through the use of an overburden layer, which reduces the clumping of the dried 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;

- использования для сушки различных видов продуктов;- use for drying various types of products;

- снизить удельные энергозатраты.- reduce specific energy consumption.

Claims

A dryer containing a loading and unloading device, a housing with a perforated belt conveyor installed in it, moving in a closed circuit, nozzles for supplying the initial and removal of waste heat carrier, characterized in that the loading device for feeding the wet product to the dryer installed in the upper part of the front end the walls of the housing are additionally equipped with a leveling layer, the hole of the nozzle for the removal of waste heat carrier, equipped with a mesh, is made below the hole for loading the initial product is narrow to the dryer, the axes of the conveyor drums are converging, the coolant is supplied through three sectioned nozzles displaced relative to each other in a vertical plane at the point of their attachment to the lower side of the housing, the inner surface of the perforated tape is conventionally divided into three vertical parallel zones, in each of which has mixing elements, the rotation angle of which facilitates the movement of the product.