Пристрій для сушіння сипучих матеріалів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СУШІННЯ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ (21)20040806737 ' " ' *' ' ^ (22) 11.08.2004 " ' - - ' (24)16.05.2005 (46) 16.05.2005, Бюл. №5, 2005р. (72) Заплетников Ігор Миколайович, Кудрявцев Володимир Миколайович (73) ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТОРГІВЛІ ІМ. МИХАЙЛА ТУГАНБАРАНОВСЬКОГО (57) Пристрій для сушіння сипучих матеріалів, що складається з робочої' камери (резонатора), роз ташованих у ній ЛИСТІВ З радюпрозорого матеріалу, дверей з радюнепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами та коліс, який відрізняється тим, що додатково обладнаний повітроводом, двома конфузорами та дифузором, що дозволяють подавати в другий відсік сушильний агент із початковими параметрами. Корисна модель відноситься до техніки сушіння сипучих матеріалів і може знайти застосування в харчовій, хімічній, фармацевтичній, мікробіологічній і іншій галузях промисловості. Відомий пристрій «сушарка для надвисокочастотного сушіння супучих матеріалів» [1], що складається з генератора, коаксиально-хвилеводного переходу - уведення НВЧ-енергії, що має внутрішній отвір для проходження матеріалу, що висушується, вертикальної камери нагрівання, що уявляє собою круглий нерегулярний хвилевід. Камера нагрівання містить внутрішній, зовнішній металеві конусні провідники і проміжний діелектричний конус, що утворять між собою шахту, яка обігрівається, для переміщення матеріалу, що висушується. По осі внутрішнього конусного провідника встановлений повітряний колектор. Коаксиальнохвилевідний перехід з'єднаний із трубою подачі оброблюваного матеріалу, який з камери нагрівання переміщується в трубу виходу матеріалу, що висушується. Атмосферне повітря надходить у колектор через уведення. У нижній частині камера нагрівання з'єднана з кінцевим поглинаючим навантаженням. Конусні металеві провідники, І діелектричний конус мають Недоліком представленої сушарки є нерівномірність процесу сушіння в радіальному напрямку, внаслідок зниження сушильної здатності агента від центра до периферії, також на периферії зростає кількість вологи, що підлягає видаленню, однак через низьку сушильну здатність необхідного осушення не відбувається. У результаті виходить неоднорідний продукт по вологості, в залежності від місця розташування в апараті при обробці. Також відомий пристрій «сушарка для сипучих і волокнистих матеріалів» [2]. Сушарка для сипучих і волокнистих матеріалів складається із сушильної циліндричної камери, до якої через вікна й приєднані пристрої для завантаження й вивантаження матеріалу, виконані у вигляді норій у корпусах . Крім того, сушарка включає охолоджувальний пристрій, систему (пристрій) для підігріву й подачі повітря в сушильну камеру через питомий канал із шибером. Сушильна камера, встановлена нерухомо й вертикально з верхнім розташуванням завантажувального вікна і нижнім розміщенням питомого каналу, призначеного для подачі підігрітого повітря, і вікна вивантаження. Для поліпшення процесу сушіння питомий канал через шибер, з'єднаний із завантажувальним со (О тиляційними пристроями. Для цього вертикальна камера й корпус завантажувальної норії перфоровані в нижній частині з протилежної сторони від вікна вивантаження й прийомного отвору, пофарбовані в чорний колір і поміщені з утворенням порожнин в обичайки, виконані у вигляді оптичне активних оболонок, що запобігають теплообміну і напрямних сонячних й теплових променів на сушильну камеру й корпус норії. При цьому над порожниною встановлені гнучкі вітрозахоплюючи козирки та повітрозабірник. Під сушильною камерою закріплена дзеркальна площина, із торців порожнина закрита дзеркальними площинами, крім того, відкриті, розташовані поза порожниною ділянки корпуса завантажувальної норії покриті дзеркальною плівкою. Кожний пристрій, виконаний у вигляді перфорованої плити, зачерненої зверху і покритої знизу дзеркальною плівкою. Над плитою знаходиться з утворенням порожнини прозора оболонка, що представлена лінзою, по центру якої установлена витяжна труба, поєднана з порожниною і поміщена в оптично активну оболонку. При цьому витяжна труба обладнана зволожувачем повітря, що виготовлений у вигляді судини із ґнотом з капілярної тканини, що розміщений у трубі по центру. Вищенаведена конструкція сушарки перетворюєїїв ефективну сонячно-вітрову установку. Недоліком представленої установки є низька швидкість обробки та залежність від природних умов. Найбільш близьким за результатом, що досягається, і технічній сутності є пристрій технологічної камери [3]. У мікрохвильовій установці, що складається із робочої камери (резонатора), яка містить два відсіки, розташованих у ній листів з радюпрозорого матеріалу, дверей із радюнепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами і коліс, які забеспечують здатність переміщення технологічної' камери. Недоліком є неоднорідність обробки й висушування оброблюваного матеріалу, унаслідок нерівномірного розподілу електромагнітного поля й значно змінюються характеристики сушильного агента при просуванні уздовж продукту. У результаті при зміні вологості матеріалу уздовж лінії випромінювання магнетронів відбувається некерований перерозподіл електромагнітного поля, що приводить до, того, що матеріал, ближче розташований до калорифера, пересушується, а матеріал, розташований ближче до дверей, обробляється у вологому середовищі. Обробка матеріалу в різних умовах негативно позначається на якості виробленого продукту. R oifj,\,iny ловостях. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в пристрої для сушіння сипучих матеріалів, який складається з робочої камери (резонатора), розташованих у ній листів з радіопрозорого матеріалу, дверей з радіонепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами й коліс; відповідно до корисної' моделі пристрій додатково обладнаний повітроводом, двома конфузорами й дифузором, що дозволяють подавати в другий відсік сушильний агент із початковими параметрами Пристрій для сушіння сипучих матеріалів складається Із робочої камери 1 (резонатора) (Фіг. 1), що має два відсіки, листів 14 радіопрозорих, виконаних із не вбираючого вологу матеріалу; дверей з радіонепрозорими повітровивідними отворами 3, магнетронів 4; щілинних хвилеводів 5, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора 6, калорифера 7; повітророзподільного пристрою 8, (що складається з дифузора 9, з'єднаних одночасно з ним повітряводом 10 і конфузором 11, на закінченні повітроводу є другий конфузор 12 і повітророзподільні ґрати, у верхній і нижній частині робочої камери на вертикальному рівні другого конфузора змонтовані радіонепрозорі повітровивщні люки 13, які забезпечують вихід вологого сушильного агенту з камери. 13. - чьрсо дос|;і о, а о исршиї и Таким чином, пристрій для обробки с матеріалів дозволяє робити процес сушін зупинки, необхідної для переміщення про, одного відсіку в іншій, для вирівнювання с висушення матеріалу. Унаслідок відсутнос нологічної' зупинки магнетрони й калорифї цюють у більш ефективному режимі. Тим досягається висока продуктивність. Джерела інформації: 1. А.С. №1816943, кл. F26B3/347 cymaf надвисокочастотного сушіння сипучих мате Пристрій для сушіння сипучих матеріалів працює в такий спосіб Продукт на листах 14 завантажують у перший відсік робочої камери 1. Піднімальна частина конфузора 12 опускається, входячи в зачеплення з повітряводом 10. Завантажують продукт у другий відсік робочої камери 1. Закривають двері 3. Включають вентилятор 6. Потім включають калорифер 7. Вентилятор 6 сушильний агент (повітря) подає в систему повітряного охолодження магнетронів 4. Після цього агент надходить у калорифер 7, де підігрівається й направляється в робочу камеру 1. Після виходу калорифера 7 на стаціонарний режим включають магнетрони 4, що випромінюють мікрохвильову енергію у хвилеводи 5, Із яких за допомогою щілин мікрохвильова енергія надходить у робочу камеру 1. При обробці змінюються значення діелектричних характеристик продукту нерівномірно по обсязі робочої' камери 1, унаслідок того, що листи розташовані ближче до дверей 3, обдуваються зволоженим сушильним агентом. Для здійснення рівномірного сушіння по всьому обсязі частина сушильного агента з калорифера 7 надходить у дифузор 9, проходячи по повітроводу 10, без контакту з продуктом у першому відсіку І відповідно без зволоження попадає в конфузор 12 і надхо Комп'ютерна верстка Д. Шеверун УКРАЇНА (19) UA (11)6434 (із) U (5i)7F26B3/347 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СУШІННЯ СИПУЧИХ МАТЕРІАЛІВ 1 (21)20040806737 (22)11.08.2004 (24)16.05.2005 (46) 16.05.2005, Бюл. №5, 2005р. (72) Заплетников Ігор Миколайович, Кудрявцев Володимир Миколайович (73) ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТОРГІВЛІ ЇМ. МИХАЙЛА ТУГАНБАРАНОВСЬКОГО (57) Пристрій для сушіння сипучих матеріалів, що складається з робочої камери (резонатора), роз ташованих у ній листів з радіопрозорого матеріалу, дверей з радіонепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами та коліс, який відрізняється тим, що додатково обладнаний повітроводом, двома конфузорами та дифузором, що дозволяють подавати в другий відсік сушильний агент із початковими параметрами. Корисна модель відноситься до техніки сушіння сипучих матеріалів і може знайти застосування в харчовій, хімічній, фармацевтичній, мікробіологічній і іншій галузях промисловості. Відомий пристрій «сушарка для надвисокочастотного сушіння супучих матеріалів» [1], що складається з генератора, коаксиально-хвилеводного переходу - уведення НВЧ-енергії, що має внутрішній отвір для проходження матеріалу, що висушується, вертикальної камери нагрівання, що уявляє собою круглий нерегулярний хвилевід. Камера нагрівання містить внутрішній, зовнішній металеві конусні провідники і проміжний діелектричний конус, що утворять між собою шахту, яка обігрівається, для переміщення матеріалу, що висушується. По осі внутрішнього конусного провідника встановлений повітряний колектор. Коаксиальнохвилевідний перехід з'єднаний із трубою подачі оброблюваного матеріалу, який з камери нагрівання переміщується в трубу виходу матеріалу, що висушується. Атмосферне повітря надходить у колектор через уведення. У нижній частині камера нагрівання з'єднана з кінцевим поглинаючим навантаженням. Конусні металеві провідники, і діелектричний конус мають систему поярусне розташованих радіальних каналів. Радіальні канали у внутрішньому конусі з'єднані з повітряним колектором, а в зовнішньому конусі - з атмосферою. Недоліком представленої сушарки є нерівномірність процесу сушіння в радіальному напрямку, внаслідок зниження сушильної здатності агента від центра до периферії, також на периферії зростає кількість вологи, що підлягає видаленню, однак через низьку сушильну здатність необхідного осушення не відбувається. У результаті виходить неоднорідний продукт по вологості, в залежності від місця розташування в апараті при обробці. Також відомий пристрій «сушарка для сипучих і волокнистих матеріалів» [2]. Сушарка для сипучих і волокнистих матеріалів складається із сушильної циліндричної камери, до якої через вікна й приєднані пристрої для завантаження й вивантаження матеріалу, виконані у вигляді норій у корпусах . Крім того, сушарка включає охолоджувальний пристрій, систему (пристрій) для підігріву й подачі повітря в сушильну камеру через питомий канал із шибером. Сушильна камера, встановлена нерухомо й вертикально з верхнім розташуванням завантажувального вікна і нижнім розміщенням питомого каналу, призначеного для подачі підігрітого повітря, і вікна вивантаження. Для поліпшення процесу сушіння питомий канал через шибер, з'єднаний із завантажувальним пристроєм - норією. Сушильна камера й норії виконані у вигляді сонячно-вітрових колекторів і мають усередині перфоровані шнеки, осі яких виконані у вигляді перфорованих у верхній частині, й заглушених CO CD o> 6434 знизу труб, усередині яких жорстко закріплені спиралеподібні шнекопохідні стрічки, причому порожнини труб норій, сушильної камери з'єднані з вентиляційними пристроями. Для цього вертикальна камера й корпус завантажувальної норії перфоровані в нижній частині з протилежної сторони від вікна вивантаження й прийомного отвору, пофарбовані в чорний колір і поміщені з утворенням порожнин в обичайки, виконані у вигляді оптичне активних оболонок, що запобігають теплообміну і напрямних сонячних й теплових променів на сушильну камеру й корпус норії. При цьому над порожниною встановлені гнучкі вітрозахоплюючи козирки та повітрозабірник. Під сушильною камерою закріплена дзеркальна площина, із торців порожнина закрита дзеркальними площинами, крім того, відкриті, розташовані поза порожниною ділянки корпуса завантажувальної норії покриті дзеркальною плівкою. Кожний пристрій, виконаний у вигляді перфорованої плити, зачерненої зверху і покритої знизу дзеркальною плівкою. Над плитою знаходиться з утворенням порожнини прозора оболонка, що представлена лінзою, по центру якої установлена витяжна труба, поєднана з порожниною і поміщена в оптично активну оболонку. При цьому витяжна труба обладнана зволожувачем повітря, що виготовлений у вигляді судини із ґнотом з капілярної тканини, що розміщений у трубі по центру. Вищенаведена конструкція сушарки перетворює її в ефективну сонячно-вітрову установку. Недоліком представленої установки є низька швидкість обробки та залежність від природних умов. Найбільш близьким за результатом, що досягається, і технічній сутності є пристрій технологічної камери [3]. У мікрохвильовій установці, що складається із робочої камери (резонатора), яка містить два відсіки, розташованих у ній листів з радіопрозорого матеріалу, дверей із радіонепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами і коліс, які забеспечують здатність переміщення технологічної камери. Недоліком є неоднорідність обробки й висушування оброблюваного матеріалу, унаслідок нерівномірного розподілу електромагнітного поля й значно змінюються характеристики сушильного агента при просуванні уздовж продукту. У результаті при зміні вологості матеріалу уздовж лінії випромінювання магнетронів відбувається некерований перерозподіл електромагнітного поля, що приводить до, того, що матеріал, ближче розташований до калорифера, пересушується, а матеріал, розташований ближче до дверей, обробляється у вологому середовищі. Обробка матеріалу в різних умовах негативно позначається на якості виробленого продукту. В основу корисної моделі поставлено завдання створення пристрою для сушіння сипучих матеріалів, в якому процес сушіння здійснюється без зупинки, необхідної для переміщення продукту з одного відсіку в інший, без розгерметизації робочої камери, без охолодження калориферу і за рахунок цього може використовуватися у хімічний, харчової, мікробіологічній та фармацевтичній промисловостях. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в пристрої для сушіння сипучих матеріалів, який складається з робочої камери (резонатора), розташованих у ній листів з радіопрозорого матеріалу, дверей з радіонепрозорими повітровивідними отворами, магнетронів, щілинних хвилеводів, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора, калорифера, рами й коліс; відповідно до корисної моделі пристрій додатково обладнаний повітроводом, двома конфузорами й дифузором, що дозволяють подавати в другий відсік сушильний агент із початковими параметрами. Пристрій для сушіння сипучих матеріалів складається із робочої камери 1 (резонатора) (Фіг.1), що має два відсіки, листів 14 радіопрозорих, виконаних із не вбираючого вологу матеріалу; дверей з радіонепрозорими повітровивідними отворами 3, магнетронів 4; щілинних хвилеводів 5, розташованих над верхніми і під нижніми ярусами, вентилятора 6, калорифера 7; повітророзподільного пристрою 8, (що складається з дифузора 9, з'єднаних одночасно з ним повітряводом 10 і конфузором 11, на закінченні повітроводу є другий конфузор 12 і повітророзподільні ґрати, у верхній і нижній частині робочої камери на вертикальному рівні другого конфузора змонтовані радіонепрозорі повітровивідні люки 13, які забезпечують вихід вологого сушильного агенту з камери. Пристрій для сушіння сипучих матеріалів працює в такий спосіб Продукт на листах 14 завантажують у перший відсік робочої камери 1. Піднімальна частина конфузора 12 опускається, входячи в зачеплення з повітряводом 10. Завантажують продукт у другий відсік робочої камери 1. Закривають двері 3. Включають вентилятор 6. Потім включають калорифер 7. Вентилятор 6 сушильний агент (повітря) подає в систему повітряного охолодження магнетронів 4. Після цього агент надходить у калорифер 7, де підігрівається й направляється в робочу камеру 1. Після виходу калорифера 7 на стаціонарний режим включають магнетрони 4, що випромінюють мікрохвильову енергію у хвилеводи 5, із яких за допомогою щілин мікрохвильова енергія надходить у робочу камеру 1. При обробці змінюються значення діелектричних характеристик продукту нерівномірно по обсязі робочої камери 1, унаслідок того, що листи розташовані ближче до дверей 3, обдуваються зволоженим сушильним агентом. Для здійснення рівномірного сушіння по всьому обсязі частина сушильного агента з калорифера 7 надходить у дифузор 9, проходячи по повітроводу 10, без контакту з продуктом у першому відсіку і відповідно без зволоження попадає в конфузор 12 і надходить у другий відсік, конфузор 12 має два призначення: перше - розподіл сушильного агенту у другій камері, друге - виконує роль направляючої потоку зволоженного сушильного агенту, що видаляється з першого відсіку скрізь радіонепрозорі 6434 люки 13. І після обробки матеріалу сушильний агент віддаляється наступним чином: з другого відсіку - через двері 3, а з першого - через люки 13. Таким чином, пристрій для обробки сипучих матеріалів дозволяє робити процес сушіння без зупинки, необхідної для переміщення продукту з одного відсіку в ІНШІЙ, для вирівнювання ступеня висушення матеріалу. Унаслідок відсутності технологічної зупинки магнетрони й калорифер працюють у більш ефективному режимі. Тим самим досягається висока продуктивність. Джерела інформації: 1. А.С №1816943, кл. F26B3/347 сушарка для надвисокочастотного сушіння сипучих матеріалів / Ю. С. Архангельський, В. Н. Серебряков, Р. Д Куліков, Є. В Колісников, Ю. А. Кузнецов і М. К. Башаров / Заявлений 18.12.89, Опубліковано 23. 05.93 Бюл. №19. 2. А.С. №2025643, кл. 5 F26B3/28 сушарка для сипучих і волокнистих матеріалів/ Кобозев І. В. / Заявлено 19.04.91, Опубліковано 30.12.94 Бюл. №24. 3. ТУ Арю7М3.341157 Технологічна сушильна камера «Артеміда» (прототип). Фіг. 1 Комп'ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 28 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