Барабанна сушарка

Барабанна сушарка, що містить зовнішній та внутрішній співвісні обертові барабани, патрубки підведення та відведення теплоносія, пристрої завантаження вологого та вивантаження висушеного матеріалу, напрямні пластини, що розташовані на внутрішніх частинах зовнішнього та внутрішнього барабанів по гвинтових лініях, пристрій завантаження вологого матеріалу, який включає приймальний бункер та гвинтовий транспортер, бігові доріжки, розташовані на зовнішній частині зовнішнього барабана, установчі ролики, зубчастий вінець, механізм приводу, яка відрізняється тим, що додатково обладнана напрямними пластинами, що розташовані на зовнішній частині внутрішнього барабана по гвинтовій лінії, підйомними пластинами, які розташовані поперечно напрямним пластинам, конічним дифузором, розташованим на вихідному кінці патрубка для подачі сушильного агента, конічним конфузором, розташованим на вхідному кінці патрубка для відведення сушильного агента, причому ділянка вну 3 Недоліками даної сушарки-гранулятора є низька ефективність роботи внаслідок низького використання теплової енергії сушильного агенту та велика довжина барабанного робочого органу. Відома сушарка [див. патент України №55455 кл. F26B11/04, F26B17/10, 2003p.], яка містить горизонтальний перфорований барабан, обігрівний вал, який несе на собі шнек, завантажувальний і розвантажувальний пристрої, привід обертання барабана, термоізольовані камери, систему продувки кожної камери автономним теплоносієм, при чому обігрівний вал виконаний циліндричним перфорованим, всередині якого є нерухома труба з щілинами уздовж вісі, які виконані в різних площинах для продування тим же автономним теплоносієм, а між ребрами шнека встановлені перфоровані лопатки, при цьому кожна лопатка однією стороною щільно притиснута до поверхні ребра шнека, а іншою - до перфорованого барабана, в пристрої для завантаження є подільник матеріалу, на одному витку шнека встановлені щонайменше чотири лопатки, також сушарка оснащена герметично зв'язаним між собою та барабаном вентилятором, вологовідділювачем та повітронагрівачем, що разом утворюють замкнуту систему рециркуляції теплоносія. Недоліком даної сушарки є низька ефективність роботи внаслідок низького використання теплової енергії сушильного агенту, низька площа контакту теплоносія і оброблюваного матеріалу та велика довжина барабанного робочого органу. Відома сушарка [див. патент України №1539 кл. F26B25/16, 2002p.], яка містить циліндричний обертовий барабан, встановлений на опорах з нахилом у бік розвантажувальної камери, патрубки підведення і відведення теплоносія, а також патрубки підведення вихідного матеріалу і відведення висушеного продукту, при чому циліндричний барабан з боку, протилежного розвантажувальній камері, споряджено кришкою, всередині циліндричного барабана із зазором відносно нього змонтовано відкритий з обох торців конічний барабан, менша основа якого розташована з боку розвантажувальної камери, усі зазначені патрубки змонтовані на розвантажувальній камері, а патрубок підведення вихідного матеріалу сполучено з порожниною конічного барабана, конічний барабан містить щонайменше одну кільцеву ділянку, виконану з еластичного матеріалу, конічний матеріал в окружному напрямку складено з еластичних і жорстких елементів, які чергуються між собою, на поверхні конічного барабану змонтованого підйомнолопатеву насадку. Недоліком даної сушарки є низька ефективність роботи внаслідок низького використання теплової енергії сушильного агенту, малий ступінь перемішування матеріалу у зовнішньому циліндричному барабані внаслідок відсутності підйомнолопатевої насадки, висока складність конструкції в порівнянні з можливою зміною часу обробки матеріалу. Найбільш близькою до барабанної сушарки, що пропонується, є барабанна сушарка [див. патент України №65145 кл. F26B11/04, 2004p.], яка містить зовнішній та внутрішній співвісні обертові 19348 4 барабани, патрубки підведення та відведення теплоносія, пристрої завантаження вологою га вивантаження висушеного матеріалу, кульовий млин, при чому на внутрішніх частинах зовнішнього та внутрішнього барабанів розташовані по гвинтовій лінії напрямні пластини, пристрій завантаження вологого матеріалу включає приймальний бункер та гвинтовий транспортер, зовнішній барабан обладнаний біговими доріжками, які рухаються по установчих роликах, та зубчастим вінцем, який знаходиться у зачепленні із механізмом приводу, внутрішній барабан виконано перфорованим із зростаючим розміром отворів перфорації у напрямку руху матеріалу та досягненням отворами перфорації максимальних розмірів у зоні кульового млина. Її й оберемо в якості прототипу. Недоліком даної барабанної сушарки є низька ефективність роботи внаслідок низького використання теплової енергії сушильного агенту, недостатнього перемішування оброблюваного матеріалу напрямними пластинами, втрат швидкості сушильного агенту при його вході та виході з барабанного робочого органу внаслідок різких змін перерізів об'ємів, по яким рухається сушильний агент. В основу корисної моделі поставлене завдання шляхом зміни конструкції відомої барабанної сушарки забезпечити отримання нового технічного результату. Поставлене завдання вирішується тим, що барабанна сушарка, яка містить зовнішній та внутрішній співвісні обертові барабани, патрубки підведення та відведення теплоносія, пристрої завантаження вологого та вивантаження висушеного матеріалу, напрямні пластини, що розташовані на внутрішніх частинах зовнішнього та внутрішнього барабанів по гвинтових лініях, пристрій завантаження вологого матеріалу, який включає приймальний бункер та гвинтовий транспортер, бігові доріжки, які розташовані на зовнішній частині зовнішнього барабану, установчі ролики, зубчатий вінець, механізм приводу, додатково обладнана напрямними пластинами, що розташовані на зовнішній частині внутрішнього барабану по гвинтовій лінії, підйомними пластинами, які розташовані поперечно напрямним пластинам, конічним дифузором, що розташований на вихідному кінці патрубку для подачі сушильного агенту, конічним конфузором, що розташований на вхідному кінці патрубку для відведення сушильного агенту, при чому ділянка внутрішнього барабану з боку подачі вологого матеріалу виконана у вигляді зрізаного конусу, менша основа якого направлена у бік подачі вологого матеріалу, вихідний кінець патрубку для подачі сушильного агенту та вхідний кінець патрубку для відведення сушильного агенту розташовано співвісно з обертовими барабанами, напрямні пластини на внутрішніх частинах зовнішнього та внутрішнього барабанів розташовані по зрізаним гвинтовим лініям, висота підйомних пластин, які розташовані на зовнішній частині внутрішнього барабану менша висоти однойменних напрямних пластин, підйомні пластини розташовані під кутами, що відповідають скочуванню із запізненням, кут нахилу гвинтової лінії по якій розташо 5 вані напрямні пластини на зовнішній частині внутрішнього барабану визначається за формулою: tg (R r ) arctg 2R P tg де - кут нахилу зрізаної гвинтової лінії, по якій розташовані напрямні пластини на внутрішній поверхні зовнішнього барабану; R - радіус внутрішньої поверхні зовнішнього барабану; r - радіус зовнішньої поверхні внутрішнього барабану; Р - крок гвинтових ліній. Всі ці ознаки є необхідними та достатніми для отримання технічного результату. Технічним результатом є збільшення ефективності роботи внаслідок збільшення використання теплової енергії сушильного агенту та зменшення втрат швидкості сушильного агенту при його вході та виході з барабанного робочого органу. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг.1 - загальний вигляд сушарки; на Фіг.2 - поперечний переріз барабанів; на Фіг.3 - вид з верху барабанів та його поперечний переріз із зазначеними траєкторіями руху матеріалу згідно прототипу та згідно сушарки, що пропонується, та схемними позначеннями щодо розрахунку часу руху матеріалу за один цикл; на Фіг.4 напрямки руху потоку теплового агенту при вході у зовнішній барабан та при виході із внутрішнього барабану. Барабанна сушарка містить зовнішній 1 та внутрішній 2 співвісні барабани, патрубки підведення 3 та відведення 4 теплового агенту, завантажувальний пристрій 5 вологого та вивантажувальний пристрій 6 висушеного матеріалу. На внутрішніх поверхнях зовнішнього 1 та внутрішнього 2 барабанів розташовані по зрізаній гвинтовій лінії напрямні пластини 7 та 8. На зовнішній поверхні внутрішнього барабану по гвинтовій лінії розташовані напрямні пластини 9. Між напрямними пластинами 7, 8, 9 розташовані підйомні пластини відповідно 10, 11, 12. Пристрій завантаження вологого матеріалу 5 містить приймальний бункер 13 та гвинтовий транспортер 14. Зовнішній барабан 1 обладнаний біговими доріжками 15, які рухаються по направляючих роликах 16. Для надання обертового руху зовнішньому 1 та внутрішньому 2 барабанам передбачений зубчатий вінець 17 та механізм приводу 18. Барабанна сушарка працює наступним чином. Вологий матеріал завантажується у приймальний бункер 13 завантажувального пристрою 5 та подається у внутрішній барабан 2 гвинтовим транспортером 14. В процесі обертання внутрішнього барабану 2 завдяки напрямним пластинами 8 та підйомним пластинам 11 відбувається підйом матеріалу на певну висоту, його зсипання та переміщення вздовж вісі барабану 2. Під час знаходження матеріалу у внутрішньому барабані 2 проходить перша стадія сушіння зустрічним потоком теплового агенту. При досягненні матеріалом відкритої сторони внутрішнього барабану 2 відбувається його зсипання у зовнішній барабан 1. Кожен цикл руху матеріалу у зовнішньому барабані 1 відбува 19348 6 ється наступним чином (Фіг.3). Матеріал потрапляє у простір між двома сусідніми напрямними пластинами 7 у точку 1 і далі, завдяки дії відцентрової сили та підйомним пластинам 10, піднімається на висоту, що відповідає точці 2. У точці 2 матеріал зсипається, продувається потоком теплового агенту і потрапляє у простір між напрямними пластинами 9 у точку 3. Завдяки підйомним пластинам 12 матеріал утримується на зовнішній поверхні внутрішнього барабану 2 та при подальшому обертанні внутрішнього барабану 2 транспортується до точки 4. Пройшовши точку, 4 матеріал зсипається уздовж напрямних пластин 9 до точки 5, після якої матеріал внаслідок вільного падіння потрапляє у точку 6, при цьому він продувається потоком теплового агенту. Точка 6 лежить на внутрішній поверхні зовнішнього барабану 1 у наступному по напрямку до вивантажувального пристрою 6 міжвитковому просторі, утворюваному напрямними пластинами 7. При подальшому обертанні зовнішнього барабану 1 матеріал з точки 6 транспортується до точки 7, що відповідає точці 1 наступного циклу руху матеріалу у зовнішньому барабані 1. Після цього цикл повторюється. За один цикл матеріал переміщується вздовж вісі барабану 1 у напрямку до вивантажувального пристрою 6 на крок, що дорівнює відстані між двома сусідніми напрямними пластинами 7. Під час перебування матеріалу у зовнішньому барабані 1 відбувається друга стадія сушіння зустрічним потоком теплового агенту. З зовнішнього барабану 1 матеріал потрапляє у вивантажувальний пристрій 6. Підготовлений сушильний агент патрубком підведення подається у простір між зовнішнім та внутрішнім барабанами 1 і 2 та через відкриту сторону внутрішнього барабану 2 у внутрішній барабан 2 та видаляється через патрубок відведення 4. Наявність напрямних пластин 9, підйомних пластин 11, 12 та вказана залежність кута нахилу гвинтової лінії, по якій розташовані напрямні пластини 9, від кута нахилу зрізаної гвинтової лінії, по якій розташовано напрямні пластини 7, сприяє збільшенню часу перебування матеріалу у зовнішньому барабані 1 при незмінній кількості обертів обертових барабанів, тобто збільшується час контакту висушуваного матеріалу та теплового агенту у порівнянні із прототипом. Розташування напрямних пластин 7 по зрізаній гвинтовій лінії та наявність підйомних пластин 10 сприяє узгодженому руху матеріалу між точками 1-2-3 та 6-1 (Фіг.3). Розташування підйомних пластин 12 під кутом, що відповідає скочуванню із запізненням (Фіг.2) сприяє належному захопленню та утриманню матеріалу, що зсипається із зовнішнього барабану 1. Розташування підйомних пластин 10 під кутом, що відповідає скочуванню із запізненням сприяє підйому матеріалу на висоту більшу, ніж за прототипом. Розташування напрямних пластин 9 по гвинтовій ліні та виконання їх з висотою, меншою ніж висота підйомних пластин 12 (Фіг.2) сприяє належному зсипанню матеріалу при русу між точками 4-5-6 (Фіг.3). 7 19348 Наявність підйомних пластин 10, 11, 12 та декілька-разове пересипання матеріалу за час одного циклу сприяє більш ефективному перемішуванню матеріалу та зменшенню його механічних пошкоджень внаслідок того, що падіння матеріалу за винаходом, що пропонується, розділяється на два етапи, на кожному з яких матеріал зсипається з висоти меншої, ніж за прототипом, а значить отримує меншу кінетичну енергію та менші механічні пошкодження (Фіг.3). Розташування вихідного кінця патрубку 3 для подачі сушильного агенту співвісно з обертовими барабанами сприяє більш повному та рівномірному продуванню висушуваного матеріалу тепловим агентом у зовнішньому барабані 1, ніж за найближчим аналогом (Фіг.4). Наявність конічного дифузора, що розташований на вихідному кінці патрубку 3 для подачі сушильного агенту, конічного конфузора, що розташований на вхідному кінці патрубку 4 для відве Комп’ютерна верстка А. Рябко 8 відведення сушильного агенту, виконання ділянки внутрішнього барабану 2 з боку подачі вологого матеріалу у вигляді зрізаного конусу, менша основа якого направлена у бік подачі вологого матеріалу, сприяє зменшенню втрат енергії потоку теплового агенту при його подачі у зовнішній барабан 1 та при відведенні із внутрішнього барабану 2 у порівнянні з прототипом (Фіг.4). Збільшення часу перебування матеріалу у обертових барабанах можна використати у трьох напрямках: 1) для більш повного сушіння матеріалу у порівнянні із прототипом; 2) для зменшення температури теплового агенту, що дасть можливість економити енергію на його нагрів у порівнянні із прототипом; 3) для зменшення довжини обертовим барабанів без втрат продуктивності у порівнянні із прототипом. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601