Автоматизований агрегат для сушіння дисперсних матеріалів

Автоматизований агрегат для сушіння дисперсних матеріалів, що містить сушильну камеру з газорозподільною решіткою, що з’єднана масопроводом з охолоджувачем, в якому встановлено перегородки, і тепловентиляційне обладнання з калорифером, який відрізняється тим, що всередині теплоізольваної сушильної камери влаштовані вимірювальні пристрої, які виконані у вигляді датчиків температури та вологи і з’єднані з елементами порівняння та з входом блока керування, вертикальні перфоровані перегородки, а також пружні елементи і силові плунжерні гідроциліндри, на яких закріплена газорозподільна решітка, на якій влаштовано вимірювальний пристрій, виконаний у вигляді датчика переміщення, з’єднаного з елементом порівняння та з входом блока керування, робочі камери силових плунжерних гідроциліндрів сполучені гідролінією із привідною гідросистемою, до складу якої входить гідравлічний генератор коливань тиску робочої рідини, а також гідравлічний насос з приводом від першого керованого електродвигуна змінного струму, який з’єднано з виконавчим механізмом регулювального органа та з виходом блока керування, в нижній частині сушильної камери сполучення з магістраллю вводу сушильного агента через теплогенератор, який з’єднано з виконавчим механізмом регу U 2 (11) 1 3 України №33423, 2001p, МКл. F26B 17/10]. Недоліком відомого агрегату є розміщення магістралі охолодження в зоні сушіння, без попереднього підігріву відпрацьованим сушильним агентом, що призводить до значних енерговитрат. Найбільш близьким до запропонованого є пристрій, що містить агрегат для сушіння дисперсних матеріалів, що має послідовно сполучену сушильну камеру з газорозподільним жолобом, в подальшому газорозподільна решітка та охолоджувач з повітро-розподільною решіткою та вертикальними перегородками, і тепловентиляційне обладнання з калорифером, а охолоджувач з’єднаний з сушильною камерою киплячого шару за допомогою масопроводу, його вертикальні перегородки перфоровані [див. а. с. СРСР №596799, 1976p, МКл. F26В 17/10]. Недоліком відомого агрегату є його великі габаритні розміри, це потребує значних виробничих площ, а також внаслідок відсутності утилізації теплоносія, конструкція має значні енергетичні втрати. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшення енерговитрат, вдосконалення та автоматизація конструкції, спрощення технологічності агрегату. Поставлена задача вирішується завдяки теплоізольованій сушильній камері з газорозподільною решіткою, що з’єднана масопроводом з охолоджувачем, в якому встановлено перегородки, і тепловентиляційне обладнання з калорифером, в середині теплоізольованої сушильної камери влаштовані вимірювальні пристрої, які виконані у вигляді датчиків температури та вологи і з’єднані з елементами порівняння та з входом блока керування, вертикальні перфоровані перегородки, а також пружні елементи і силові плунжерні гідроциліндри, на яких закріплена газорозподільна решітка, на якій влаштовано вимірювальний пристрій, виконаний у вигляді датчика переміщення, з’єднаного з елементом порівняння та з входом блока керування, робочі камери силових плунжерних гідроциліндрів сполучені гідролінією із привідною гідросистемою, до складу якої входить гідравлічний генератор коливань тиску робочої рідини, а також гідравлічний насос з приводом від першого керованого електродвигуна змінного струму, який з’єднано з виконавчим механізмом регулювального органа та з виходом блока керування, в нижній частині сушильної камери сполучення з магістраллю вводу сушильного агента через теплогенератор, який з’єднано з виконавчим механізмом регулювального органа і з виходом блока керування, нагнітальний вентилятор з приводом від другого керованого електродвигуна змінного струму, в середній частині сушильної камери з’єднання теплоізольованим масопроводом, в середині якого влаштований вимірювальний пристрій, який виконано у вигляді датчика вологості, з’єднаного з елементом порівняння та з входом блока керування, з перекидним дозатором, що з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа, з виходом блока керування і з теплоізольованим охолоджувачем, в якому встановлено перегородки у вигляді труб, підключених до першого колектора, 19739 4 який з’єднано з магістраллю подачі охолоджувального агента та другого колектора, з’єднаного з відвідною магістраллю охолоджувального агента, в нижній частині теплоізольованого охолоджувача влаштовано вимірювальний пристрій, що виконаний у вигляді датчика температури, з’єднаного з елементом порівняння та з входом блока керування, випускний дозатор, з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа та з виходом блока керування, а у верхній частині сушильної камери розташовано приймальний дозатор, з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа і з виходом блока керування та з’єднання магістраллю виводу сушильного агента з викидним пристроєм сушильного агенту теплообмінного утилізатора, окрім того, вхідний пристрій сушильного агенту теплообмінного утилізатора, з’єднаний з магістраллю вводу сушильного агенту, вхідний контур охолоджувального агенту теплообмінного утилізатора сполучений із магістраллю подачі охолоджувального агента. На кресленні показана принципова схема запропонованого автоматизованого агрегату для сушіння дисперсних матеріалів. Автоматизований агрегат для сушіння дисперсних матеріалів, який містить теплоізольовану сушильну камеру 1, з газорозподільною решіткою 10. В середині теплоізольованої сушильної камери 1 влаштовано два вимірювальні пристрої 2, 3, що виконані у вигляді датчиків температури та вологи і з’єднані з елементами порівняння 4, 5 та з входом блока керування 6, вертикальні перфоровані перегортки 7, а також пружні елементи 8 і силові плунжерні гідроциліндри 9, на яких закріплена газорозподільна решітка 10, на якій влаштований вимірювальний пристрій 11, виконаний у вигляді датчика переміщення з’єднаного з елементом порівняння 11 та з входом блока керування 6, робочі камери силових плунжерних гідроциліндрів 9 сполучені гідролінією із привідною гідросистемою, до складу якої входить гідравлічний генератор коливань тиску робочої рідини 13, а також гідравлічний насос 14 з приводом від першого керованого електродвигуна змінного струму 15, що з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа 16 та з виходом блока керування 6. В нижній частині сушильної камери 1 сполучення з магістраллю вводу сушильного агента через теплогенератор 17, який з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа 18, з виходом блока керування 6 та нагнітальним вентилятором 19 з приводом від другого керованого електродвигуна змінного струму 20. В середній частиш сушильної камери з’єднання теплоізольованим масопроводом 21, в середині якого влаштований вимірювальний пристрій 22, який виконано у вигляді датчика вологості, з’єднаного з елементом порівняння 23 та з входом блока керування 6, з перекидним дозатором 24, що з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа 25 та з виходом блока керування 6 і теплоізольованим охолоджувачем 26. В теплоізольованому охолоджувачі 26 встановлено перегородки у вигляді труб 27, підключених 5 до першого колектора 28, що з’єднаний з магістраллю подачі охолоджувального агента та другим колектором 29, який з’єднаний з відвідною магістраллю охолоджувального агента. В нижній частині теплоізольованого охолоджувача 26 влаштований вимірювальний пристрій 30, що виконаний у вигляді датчика температури, з’єднаного з елементом порівняння 31, з входом блока керування 6 та випускним дозатором 32, з’єднаним з виконавчим механізмом регулювального органа 33 і з виходом блока керування 6. У верхній частині теплоізольованої сушильної камери 1 розташовано приймальний дозатор 34, з’єднаний з виконавчим механізмом регулювального органа 25, з виходом блока керування 6, з’єднання магістраллю виводу сушильного агента з викидним пристроєм сушильного агенту 35 теплообмінного утилізатора 36, окрім того, вхідний пристрій сушильного агенту 37 теплообмінного утилізатора 36, з’єднаний з магістраллю вводу сушильного агенту, вхідний контур охолоджувального агенту 38 теплообмінного утилізатора 36 сполучений із магістраллю подачі охолоджувального агента. Агрегат працює наступним чином. Вводять в дію теплогенератор 17 та нагнітальний вентилятор 19 з приводом від другого керованого електродвигуна змінного струму 20, виконавчим механізмом регулювального органа 18 через вихідний сигнал блока керування 6. За заданою програмою продувають сушильний агрегат. Вологий дисперсний матеріал приймальним дозатором 34 подається в теплоізольовану сушильну камеру 1 виконавчим механізмом регулювального органа 25, через вихідний сигнал блока керування 6, на газорозподільну решітку 10. На газорозподільній решітці 10 влаштований вимірювальний пристрій 11, виконаний у вигляді датчика переміщення, сигнал з якого порівнюється і аналізується елементом порівняння 11, визначається зміна ваги матеріалу, та подається вхідний сигнал на блок керування 6. Завдяки вібраційній дії пружних елементів 8 і силових плунжерних гідроциліндрів 9, коливання яких забезпечується гідравлічним генератором коливань тиску робочої рідини 13, за допомогою гідравлічного насосу 14 з приводом від першого керованого електродвигуна змінного струму 15, який приводиться в робочий стан виконавчим механізмом регулювального органа 16 через вихідний сигнал блока керування 6, зависає у киплячому стані, ця операція дозволяє, в залежності від ваги дисперсного матеріалу, постійно змінювати частоту коливання газорозподільної решітки 10, при цьому забезпечується подача максимально можливої кількості теплоносія в сушильний агрегат і максимальне та стабільне обдування окремих частинок дисперсного матеріалу по всьому об’єму теплоізольованої сушильної камери 1, можливість працювати на максимальних режимах при збереженні оптимального аеродинамічного режиму витання частинок дисперсного матеріалу підвищує продуктивність агрегату та його ККД. Шар дисперсного матеріалу приводиться у інтенсивний киплячий стан внаслідок спільної дії вібрації та потоку сушильного агента - гарячого повітря, що надходить 19739 6 від теплогенератора 17. В теплогенератор 17 повітря подається нагнітальним вентилятором 19, з приводом від другого керованого електродвигуна змінного струму 20, який всмоктує повітря з атмосфери через вхідний пристрій сушильного агенту 37 теплообмінного утилізатора 36, що з’єднаний із магістраллю вводу сушильного агента. Коли вага дисперсного матеріалу на газорозподільній решітці 10, що контролюється вимірювальним пристроєм 11, перевищує допустиму, результат порівнюється і аналізується елементом порівняння 11 та подає вхідний сигнал на блок керування 6, після чого припиняється подача дисперсного матеріалу в теплоізольовану сушильну камеру 1 приймальним дозатором 34, який приводиться в робочий стан виконавчим механізмом регулювального органа 25 через вихідний сигнал блока керування 6. В середині теплоізольованої сушильної камери 1 влаштовані вертикальні перфоровані перегородки 7 з врахуванням кута зсуву сушильного матеріалу. Вертикальні перфоровані перегородки 7 забезпечують вимушений впорядкований рух дисперсного матеріалу через оптимальні зони нагріву сушильної камери 1, де відбувається активний процес теловологообміну. Подання продукту призводить до зниження температури теплоносія в середині теплоізольованої сушильної камери 1. При зниженні температури теплоносія сигнал з вимірювальних пристроїв 2, 3, що виконанні у вигляді датчиків температури та вологи, порівнюється і аналізується елементами порівняння 4, 5 що подають вхідні сигнали на блок керування 6. Блок керування 6 подає вихідний сигнал на виконавчий механізм регулювального органа 18 теплогенератора 17, при чому збільшується нагрівання сушильного агента, таким чином досягається оптимальна температура сушіння дисперсного матеріалу в середині теплоізольованої сушильної камери 1. При збільшенні температури теплоносія сигнал з вимірювальних пристроїв 2, 3, що виконанні у вигляді датчика температури та вологи, порівнюється і аналізується елементами порівняння 4, 5, непрямим методом визначається вологість дисперсного матеріалу, та подається вхідний сигнал на блок керування 6. Якщо попередньо виміряна вологість дисперсного матеріалу має допустиме значення, то висушений дисперсний матеріал з сушильної камери 1 по теплоізольованому масопроводу 21, рухається і перекидним дозатором 23 виконавчим механізмом регулювального органа 25 через вихідний сигнал блока керування 6 подається в теплоізольований охолоджувач 26, і одночасно приймальним дозатором 34 подається в теплоізольовану сушильну камеру 1. В середині теплоізольованого масопроводу 21 влаштований вимірювальний пристрій 22, що виконаний у вигляді датчика вологості, остаточний результат порівнюється і аналізується елементом порівняння 11 та подає вхідний сигнал на блок керування 6. При не допустимому значенні виміряної вологості дисперсного матеріалу подача дозаторів 34, 23 припиняється виконавчим механізмом регулювального органа 25 через вихідний сигнал блока керування 6. При допустимому зна 7 19739 ченні виміряної вологості дисперсного матеріалу продовжується подача дисперсного матеріалу в теплоізольований охолоджувач 26 та передавання теплової енергії охолоджувальному агенту через перегородки 26, що виконані у вигляді труб, які підключені до першого колектора 28 та другого колектора 29 і далі в влаштований випускний бункер теплоізольованої охолоджувальної камери. При зниженні температури дисперсного матеріалу в випускному бункері теплоізольованої охолоджувальної камери сигнал з вимірювального пристрою 30, що виконаний у вигляді датчика вологи, порівнюється і аналізується елементом порівняння 31 та подає вхідний сигнали на блок керування 6. Блок керування 6 подає вихідний сигнал на виконавчий механізм регулювального органа 33 випускний дозатор 32, при чому здійснюється вивантаження охолодженого дисперсного матеріалу. Відпрацьований сушильний агент з теплоізольованої сушильної камери 1 по магістралі виводу теплоносія через викидний пристрій сушильного агенту 35 теплообмінного утилізатора 36 потрапляє в атмосферу. Охолоджувальний агент з зовнішньої системи, для попереднього підігріву, щоб запобігти утворенню конденсату в теплозольованому охолоджувачі 26, потрапляє в вхідний контур охолоджувального агенту 38 теплообмінного утилізатора 36, далі для охолодження дисперсного матеріалу в Комп’ютерна верстка А. Крулевський 8 магістраль подачі охолоджувального агенту, в перший колектор 28 через перегородки 27, що виконану у вигляді труб, до другого колектора 29, та відвідної магістралі охолоджувального агента, і надходить, наприклад, в мережу теплопостачання підприємства, що підвищує тепловий ККД агрегату. При використанні теплообмінного утилізатора 36, значно підвищується тепловий ККД агрегату в цілому, внаслідок використання відпрацьованого сушильного агента для підігріву свіжого повітря, що подається з зовнішнього навколишнього середовища, та охолоджувального агента, що подається з зовнішньої системи. Окрім того, запропонована схема сприяє більш м’якому та рівномірному сушінню, суттєво зменшуються витрати теплової енергії. Крім цього робочі органи вібраторів виконані у вигляді силових плунжерних гідроциліндрів 9, переміщення яких керується гідравлічним генератором коливань тиску робочої рідини 13. Таке виконання забезпечує компактність установки, дозволяє зменшити витрати енергії на збудження шару дисперсного матеріалу і перешкоджає утворенню застійних зон. Надає можливість при інтенсивному теплообміні більш якісно використовувати сушильний агент, дозволяє плавно змінювати робочі параметри коливань газорозподільної решітки 10 і забезпечити найбільш оптимальні умови сушіння дисперсного матеріалу. 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