SU966460A1 - Аппарат дл проведени тепломассообменных процессов и способ его работы - Google Patents

Description

(5) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ

ИзоЬретение относитс  к технике сушки дисперсных материалов и может найти применение в химической, фармацевтической , металлургической и других отрасл х промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому (Явл етс  аппарат дл  проведени  тепломассообменных процессов, содержащий корпус, размещенную внутри него вращающуюс  рабочую камеру с входным и выходным патрубками и статор асинхронного двигател , расположенный снаружи камеры 1 .

Недостатком этого аппарата  вл етс  низкое качество тепловой обработки сыпучих материалов в св зи с тем, что ферромагнитные частицы перемешивают материал лишь при достаточно большом моменте вращени  частиц .

Известен способ сушки, в котором применен метод электромагнитного пе ремешивани  материала 21.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ работы аппарата дл  проведени  тепломассообменных процессов путем приведени  во вращение с помощью вращающегос  магнитного пол  рабочей камеры 1.

Недостатком этого способа  вл етс  низкое качество тепловой обработки сыпучих материалов.

Цель изобретени  - повышение качества тепловой обработки сыпучих материалов.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нижней части корпуса под каме5 рой соосно с ней установлен электромагнит , отделенный от нее биметаллическим диском, состо щим из ферромагнитной и немагнитной токопровод щих дчастей, причем сама камера и корпус снабжены посто нными магнитами, расположенными по их нижней и верхней периферии и обращенными друг к другу одноименными полюсами, а в нижней части камера дополнительно снабжена т говым электромагнитом с ферромагнитным клапаном, перекрывающим отверстие выходного патрубка. Внутри камеры дополнительно установлены электронагреватели, образующие короткозамкнутые контур&. Кроме того, рабочей камере допол1нительно сообщают продольные колебани  путем периодического наложени  переменного и пульсирующего магнитных полей, а к обрабатываемому материалу дополнительно подвод т тепло от поверхностей нагрева, температуру которых регулируют путем изменени  направлени  вращени  магнитного пол  На фиг, изображен аппарат дл  проведени  тепломассообменных процессов , в котором может быть реализован указанный способ работы; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг схема подключени  обмоток статора асинхронного двигател  через тиристоры в сеть трехфазного тока; на фуг-. 4 - схема моста переменного тока и упр авлени  температурой обрабатываемого материала в зависимости от стадий сушки; на фиг.5 - схема включени  реле , где реле Л и Лс обеспечивают переключение через тиристоры обмоток к фазам источника трехфазного тока (согласно схеме на фиг,4 ), реле Л-J и Лп обеспечивают включение через тиристоры обмоток электромагнита на фиг.З (поз.1 О на фиг.1); на фиг.6 - схема включени  обмотки электромагнита (поз.20 на фиг.1), Аппарат состоит из камеры 1 с цилиндрической боковой поверхностью и коническим основанием, выполненной .из немагнитного материала, например из стали марки Х18Н10Т. Часть камеры 1 снабжена токопровод щей обечайкой 2, например из алюмини  или меди, закрепленной на ее периферии и охватываетс  статором асинхронного двигател  3. Камера 1 снабжена входным 4 и вь1ходным 5 патрубками дл  загруз ки и выгрузки материала 6,  вл ющимис  одновременно ос ми вращени  камеры 1 в опорах 7 и 8. Внутри каме ры 1 размещены нагреватели 9, выполненные в виде короткозамкнутой обмот ки ротора асинхронного двигател  из токопровод щего материала, электромагнитный клапан дл  перекрыти  отверсти  в патрубке 5 состо щий из электромагнита 10 и-подпружиненного ферромагнитного штока 11 с торцевой головкой в виде полусферы. Электромагнит 1 О закреплен по центру камеры . трубками 12. На входном вращающемс  патрубке 4 неподвижно закреплена обмотка 13 с внутренним магнитопроводом 1 ., охватываема  обмоткой 15 с наружным магнитопроводом 16. Провода, осуществл ющие подвод электрического тока к электромагниту 10 от обмотки 13 прикреплены к наружной поверхности патрубка и проход т внутри трубок 12, Под патрубком и над электромагнитом 10 установлен конический отражатель 17. К коническому основанию камеры 1 крепитс  биметаллический фланец, состо щий из ферромагнитной 13 и немагнитной 10 токопровод щей частей. Под частью фланца 19, выполненного например из алюмини , установлен электромагнит 20, сердечник которого охватывает патрубок 5. На верхнем основании камеры 1, а также на части фланца 19, закреплены посто нные магниты 21 и 22, напротив которых неподвижно установлены посто нные магниты 23 и 24 магнитными полюсами навстречу одноименным полюсам магнитов 21 и 22, перемещающихс  совместно с камерой 1. Обрабатываемый материал подаетс  в камеру 1 через патрубок 4 из бункера 25, установленного над камерой 1. Статор 3, электромагнит 20, первична  обмотка трансформатора 16 и наружна  обмотка трансформатора 2б жестко закреплены на каркасе 27. Аппарат дл  проведени  тепломассообменных процессов работает следующим образом. Обрабатываемый материал 6 загружаетс  из специального бункера (на фиг.1 не показан ) в вибрирующую воронку 25-и подаетс  сверху вниз через подвод 1щий патрубок k внутрь корпуса 1, обтека  вибрирующий конический отражатель 17, служащий дл  равномерного распределени  материала 6 в поле центробенкных сил внутри корпуса. Вращение корпуса 1 осуществл етс  за счет взаимодействи  вращающегос  магнитного пол  статора 3 с токопровод щей обечайкой 2 и с короткозамкнутым ротором 9. В период загрузки и тепловой обработки головка 11 электромагнитного клапана перекрывает выход в отверстие выходного патрубка 5. Обрабатываемый материал 6 под действием центробежной силы отбрасываетс  на периферию камеры 1, где нагреваетс  от контакта с поверхностью корпуса камеры 1 и шинам короткозамкнутого ротора 9. Одновременно магнитное поле электромагнита 20 взаимодействует с биметаллическим фланцем, состо щим из немагнитной токопровод щей 19 и ферромагнитной 18 частей. Электромагнит 20 питаетс  через два тиристора, включенных встречно в цепь переменного тока, так что может периодически переключатьс  с однополупериодного тока на переменный ток. Под действием пульсирующего магнитного пол  однополупериодного тока биметаллический диск периодически с частотой магнитного пол  прит гиваетс  к магнитным полюсам электромагнита 20, однако не входит в контакт; с поверхностью магнитных полюсов , так как по мере уменьшени  нитного зазора между поверхностью и магнитными полюсами электрозгиита 20 резко возрастают силы отталкивани  между одноименными полюса ми посто нных магнитов 22 и 2k, выполненных из бариевого феррита. Вибраци  камеры 1 передаетс  обрабатыва емому материалу, перевод  его в состо ние виброкипени , что интенсифицирует нагрев его поверхност ми нагрева . Дл  создани  интенсивной циркул ции обрабатываемого материала электромагнит 20 периодически через тиристоры подключаетс  к источнику переменного тока, возбуждающего пере менное магнитное поле над его нитными полюсами. В результате биметаллический диск отталкиваетс  от полюсов электромагнита 20 и умень шаетс  площадь взаимодействи  бегущего магнитного пол  с токопровод щей поверхностью обечайки 2, что при водит к уменьшению скорости вращени  камеры 1. Одновременно при резком подъеме корпуса происходит продоль ное встр хивание обрабатываемого материала 6. Ход камеры 1 в продольном направлении ограничен посто нными магнитами 21 и 23 с одноименными магнитными полюсами, направленными навстречу друг другу. Уменьшение ско рости вращени  камеры 1 вызывает уменьшение центробежной силы и cnoriзание материала 6 в нижнюю часть камеры 1. При выключении одного из тиристоров, через который подвод т ток к обмотке электромагнита 20, вновь создают магнитное поле однополупериодного тока. Камера 1 опускаетс  в исходное положение и начинает ускор тьс . Но в момент нач1зла ее ускорени  скольжение между вращающимс  магнитным полем статора 3 и камерой 1 еще велико, что приводит к интенсификации тепловыделени  в ее токопровод щих элементах и нагреву материала 6. Периодически, в том числе и в момент выгрузки обработанного материала 6, направление вращение магнитного статора 3 переклю:чаетс  на противоположное, либо оно, в зависимости от стадии сушки, периоДИчески выключаетс . При этом резко уменьшаетс  скорость вращени  камеры 1 до полной ее остановки, материал 6, ёибриру , опускаетс  в нижнюю часть камеры 1, поскольку уменьшаетс  или даже исчезает центробежна  сила, перераспредел юща  материал 6 по периферии корпуса 1. По мере разгона камеры 1 уже в противоположном направлении обрабатываемый материал 6 вновь поднимаетс  по коническому основанию камеры 1 и прижимаетс , вибриру , к поверхност м нагрева корпуса 1 и ротора 9. При переключеНИИ направлени  вращени  магнитного пол  в токопровод щих элементах корпуса 1 и ротора 9 выдел етс  максимальное количество тепла. Поэтому такое переключение направлени  Mai- нитного пол  осуществл етс  в период первой стадии сушки. Во второй стадии сушки температура достигаетс  перио дическим переключением обмотки 20 с однополупериодного тока на переменный, а при увеличении температуры поверхностей корпуса 1 и ротора 9 автоматически выключаетс  вращающеес  магнитное поле. Пример. Сушке подвергают отходы инструментального производства после мокрой заточки инструментов . Смесь состоит на 50 по объему обрабатываемого материала из порошка быстрорежущей стали РбМ5 и абразива электрокорунда). При температуре свыше 250°С порошок стали при сушке его в печи в виде плотного сло  самовозгораетс  интенсивно окисл етс , превраща сь в окалину. Самовозгорани  не наблюдаетс  при интенсивном перемещении материала в предлагаемом аппарагте хот  температура поверхностей нагрева превышает , при условии если температура обрабатыва . емого материала не превышает . Диаметр внутренней полости вращающейс  камеры 1 составл ет 300 мм, рабоча  высота статора - 250 мм. Объем обрабатываемого материала, загружаемого в камеру V 12л. Ч&стот переключени  направлени  магнитного пол  f 0,03 Гц. Максимальна  скорость вращени  камеры -10 об/с. Вре м  сушки Т 10 мин. Частота переключени  переменного, магнитного пол  на пульсирующее магнитное поле однополупериодного тока составл ет 0,5 Формула изобретени  1. Аппарат дл  проведени  тепломассообменных процессов, содержащий корпус, размещенную внутри него токо провод щуюс  рабочую камеру с входным и выход-ным патрубками и статор асинхронного двигател , расположенный снаружи камеры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества тепловой обработки сыпучих материалов, в нижней части корпуса под камерой соосно с ней установлен электромагнит, отделенный от-нее биметаллическим диском, состо  щим из ферромагнитной и немагнитной токопровод щих частей, причем сама камера и корпус снабжены посто нными магнитами, расположенными по их нижней и верхней периферии и обращенными друг к другу одноименными полюсами , а в нижней части камера дополнительно снабжена т говым электромагнитом с ферромагнитным клапаном, перекрывающим отверстие выходного патрубка . 2.Аппарат по п. 1 , о т л и, ч а юлд и и с   тем, что внут|эи камеры дополнительно установлены электронагреватели , образующие короткозамкнутые контуры. 3.Способ работы аппарата дл  проведени  тепломассообменных процессов путем приведени  во вращение с nor мощью вращающегос  магнитного пол  рабочей камеры, отличающийс   тем, что,с целью повышени  качества теплообработки сыпучих материалов , рабочей камере дополнитель- i но сообщают продольные колебани  путем периодического наложени  переменного и пульсирующего магнитных полей, а к обрабатываемому материалу дополнительно подвод т тепло от поверхностей нагрева, температуру которых регулируют путем изменени  направлени  вращени  магнитного пол . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 561570, кл. В 01 F 13/08,1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР W 355833, кл. В 01 F 13/08, 1970.

   ФиеЗ

   LH ,

   {J

   -oonrww,

   r

   /I

   3

   0 CNJ

   2V.4f

   ItiHiXJt

   f -

   -j

   /1j

   C 0

   1л5

   Л,

   ll/ь

   ..Jt

   f

   Ш % Ш

   ЛлФп

   аг.

   JL

   f/