Разработка компоновок теплового оборудования с использованием направленно-фокусированного подвода инфракрасного излучения

Малогабаритная барабанная сушилка с инфракрасным нагревом

Из известных устройств для сушки дисперсных влагосодержащих продуктов в качестве аналога при разработке малогабаритной энергосберегающей сушилки была принята известная барабанная сушилка с внешним приводом для вращения сушильного барабана.

Анализ работы такой сушилки показывает, что используемое в ней число движений минимально, т. е. для осуществления процесса высушивания продукта требуется только одно вращательное движение самого барабана. В то же время существующий привод барабана с внешним зубчатым венцом на образующей цилиндра и опорой барабана на ролики не является с позиций рациональности компоновки конструкции удачным и обладает тем недостатком, что является открытым. Такая компоновка обусловлена большими объемами обрабатываемого сырья и, отсюда, значительными габаритами и массой барабана. Однако простое копирование технических решений, реализованных в известной конструкции, для небольших предприятий, где используется процесс сушки, не является оправданным.

Поэтому, оставляя барабан в качестве главного рабочего органа, позволяющего повысить универсальность сушильной установки или ее гибкость по видам обрабатываемого сырья, необходимо было провести разработку компоновки и конструкции в целом, а также выбор отдельных ее механизмов, обеспечивая компактность, удобство обслуживания и эксплуатации при высоких технологических возможностях.

Принятие за базу для конструктивной разработки схемы с вращающимся сушильным барабаном, закрытым приводом, инфракрасным нагревателем, установленным на подвижной каретке, и вентилятором для удаления испаряющейся влаги позволяет получить следующий положительный эффект:

  • — возможность регулирования теплового режима сушки и тем самым ее скорости;
  • — возможность регулирования скорости и направления вращения барабана при высушивании различного вида сырья;
  • — экономию энергоресурсов за счет точного поддержания температуры нагрева путем реагирования величины подаваемого напряжения на ПК-излучатели.

Достижение вышеуказанных составляющих положительного эффекта от эксплуатации разработанной компоновки барабанной сушильной установки обеспечивается за счет следующих конструктивных факторов:

  • — установки барабана на подшипниках качения;
  • — горизонтальной компоновки вала барабана, обеспечивающей равномерное распределение нагрузки;
  • — использования регулируемой по высоте каретки с установленными на ней зеркальными лампами накаливания ИКЗ;
  • — регулировки и контроля температуры в зоне сушки с помощью механизма подъема и опускания каретки, датчика температуры и автоматического регулятора «напряжение — температура»;
  • — соосного с барабаном расположения коллектора и вентилятора;
  • — устройства для подачи продукта в зону сушки с помощью ленточного транспортера.

На рис. 6.4 приведены конструктивно-технологическая схема и общий вид барабанной сушилки.

Схема и общий вид сушилки

Рис. 6.4. Схема и общий вид сушилки:

  • 1 — остов; 2 — привод барабана; 3 — барабан; 4 — датчик температуры;
  • 5 — каретка с лампами ИКЗ; 6 — подвесная система каретки; 7 — плафон;
  • 8 — крыльчатка вентилятора; 9 — патрубок удаления влажного воздуха;
  • 10 — штурвал для подъема-опускания каретки; 11 — стойка; 12 — двигатель привода вентилятора; 13 — клиноременная передача

Разработанная конструкция барабанной сушильной установки[1] с регулируемой по высоте нагревательной кареткой, оснащенной зеркальными лампами, предназначена для высушивания различныхвидов продуктов (овощей, фруктов и пр.), и благодаря небольшим габаритам ее целесообразно применять на малых пищевых предприятиях.

Принцип, заложенный в данной машине, позволяет ее использовать и в других отраслях промышленности, например для сушки карбонизированной шерсти на прядильно-суконных фабриках, различных видов влагосодержащих отходов производства, что существенно расширяет область ее применения.

Технические параметры барабанной сушильной установки:

  • • производительность — не более 100—500 кг/ч;
  • • коэффициент заполнения барабана — 0,3—0,6;
  • • рабочая ширина барабана — 450 мм;
  • • номинальная частота вращения барабана — 0,162—10 мин-1;
  • • площадь — 1,35 м2;
  • • габариты — 1500 х 900 х 2000 мм;
  • • диаметр сушильного барабана — 1380 мм.

Машина представляет собой рамную конструкцию, остов которой сварен из уголков и связей между ними для обеспечения необходимой жесткости. Привод для вращения сушильного барабана установлен под неподвижным валом внутри барабана. Непосредственно рядом с барабаном в средней части остова расположены крыльчатка вентилятора и ее привод от клиноременной передачи. Нагревательная каретка содержит два ряда ламп ИКЗ-250. Рамка каретки перемешается с помощью тросовой системы и роликов по направляющим остова. Положение каретки фиксируется относительно барабана механизмом подъема и опускания. Внутри барабана установлен датчик контроля температуры нагрева, связанный с автоматическим регулятором «напряжение — температура».

Сушильный барабан представляет собой обечайку, состоящую из двух жестких боковин и по образующей обтянутых перфорированной лентой. На боковинах выполнены технологические отверстия для загрузки и выгрузки высушиваемого материала. Барабан устанавливается на валу в подшипниках качения и получает вращение от червячного колеса, закрепленного с помощью болтового соединения. Загрузка материала в барабан может осуществляться с помощью ленточного транспортера.

Высушиваемый материал поступает в зону сушки внутрь барабана. С пульта управления включаются нагревательные лампы, и по достижении требуемой температуры внутри барабана, что отслеживается на панели пульта, включаются привод барабана и привод вентилятора для удаления влажного воздуха. Медленное вращение барабана способствует равномерному прогреву высушиваемого продукта и его щадящему перемешиванию. Через заданное время сушки, что зависит от вида продукта, его начальной влажности, насыпной плотности и крупности частиц, установка автоматически отключается и проводится выгрузка высушенного продукта. Далее цикл повторяется.

  • [1] Авроров В. А. и др. Устройство для сушки материалов Патент РФ № 2327093. Р26811/02. Опубл. 20.06.2008.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >