Вибрационный теплообменный аппарат

(51) 26 17/24 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ включающем винтовой транспортирующий лоток,закрепленный на вертикальной несущей трубе,опирающийся, в свою очередь, на вибропривод винтовых колебаний, источники тепла или холода,теплоизолирующие наружные конструкции, а также нижние и верхние амортизаторы, согласно изобретению, использована вертикальная стойка,проходящая внутри несущей трубы, неподвижно закрепленная нижним своим концом на основании, а верхним концом через амортизатор соединенная с несущей трубой, причем этот амортизатор выполнен в виде радиально расположенных пружин сжатия или растяжения, закрепленных одними концами на несущей трубе, а другими концами - на вертикальной стойке. Предлагаемая конструкция позволяет упростить процесс монтажа аппарата за счет ликвидации необходимости создания на высоте специальных опорных конструкций для фиксации верхнего амортизатора, простыми средствами решить проблему герметизации аппарата в его верхней части без необходимости вывода вибрирующей верхней опоры за пределы теплоизолирующих наружных конструкций.(56) Иленов В.А., Михайлов Н.В., Сушка сыпучих материалов в виброкипящем слое, издание литературы по строительству, Москва, 1967 г., с.202204, рис.87 б(57) Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки сыпучих материалов и может быть использовано в любых отраслях промышленности для сушки,прокалки,термообработки и охлаждения, а также обжаривания сыпучих продуктов минерального,металлургического, химического, растительного и животного происхождения. В основу изобретения поставлена задача создания конструкции вибрационного теплообменного аппарата с более простой схемой монтажа, обладающего при этом предпосылками для полной герметизации процесса удаления отходящих газов. Поставленная задача достигается тем, что в вибрационном теплообменном аппарате, 23568 Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки сыпучих материалов и может быть использовано в любых отраслях промышленности для сушки,прокалки,термообработки и охлаждения, а также обжаривания сыпучих продуктов минерального,металлургического, химического, растительного и животного происхождения. Известна вибрационная сушильная камера,выполненная в виде вертикального транспортера,обогреваемого теплоносителем (см. А.с.380927,кл. 26 17/24, опубликованное 15.05.73 г в Бюллетене изобретений 21). Недостатком ее является периодический характер работы ввиду малой высоты рабочего органа и, как следствие, малого времени нахождения на винтовом лотке. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является вибрационный охладитель в виде протяженного вертикального вибрационного конвейера,опирающегося на пружины внизу и зафиксированного вверху пружиной, установленной соосно вертикальной оси конвейера (В.А. Иленов.,Н.В.Михайлов, Сушка сыпучих материалов в виброкипящем слое, Изд. лит-ры по строительству,Москва, 1967, с. 202-204, рис. 876). Недостатком конструкции является потребность в наличии расположенных на высоте металлоконструкций для фиксации верхнего конца виброконвейера, трудность герметизации верхней зоны аппарата. В основу изобретения поставлена задача создания конструкции вибрационного теплообменного аппарата с более простой схемой монтажа, обладающего при этом предпосылками для полной герметизации процесса удаления отходящих газов. Поставленная задача достигается тем, что в вибрационном теплообменном аппарате,включающем винтовой транспортирующий лоток,закрепленный на вертикальной несущей трубе,опирающийся, в свою очередь, на вибропривод винтовых колебаний, источники тепла или холода,теплоизолирующие наружные конструкции, а также нижние и верхние амортизаторы, согласно изобретению, использована вертикальная стойка,проходящая внутри несущей трубы, неподвижно закрепленная нижним своим концом на основании, а верхним концом через амортизатор соединенная с несущей трубой, причем этот амортизатор выполнен в виде радиально расположенных пружин сжатия или растяжения, закрепленных одними концами на несущей трубе, а другими концами - на вертикальной стойке. Предлагаемая конструкция позволяет упростить процесс монтажа аппарата за счет ликвидации необходимости создания на высоте специальных опорных конструкций для фиксации верхнего амортизатора, простыми средствами решить проблему герметизации аппарата в его верхней части без необходимости вывода вибрирующей 2 верхней опоры за пределы теплоизолирующих наружных конструкций. На фиг.1 изображен общий вид одного из вариантов теплообменного аппарата - вибрационной сушилки, на фиг. 2 ее вид сверху. Вибрационная сушилка (далее - вибросушилка) представляет собой технологическую вибромашину,состоящую из транспортирующего рабочего органа,выполненного в виде вертикальной несущей трубы 1 с закрепленным на ней винтовым лотком 2,приводимого в винтовые колебания при помощи двух инерционных вибровозбудителей 3,установленных крест накрест на приводном узле 4,опирающемся на основание 5 через пружины 6. Вращение вибровозбудителей осуществляется от 2-х независимых электродвигателей 7 через упругую муфту 8 лепесткового типа. Обогрев винтового лотка осуществляется при помощи кассетного нагревателя, состоящего из четырех вертикально расположенных съемных панельных секций 9 с закрепленными на них горизонтально трубчатыми инфракрасными нагревателями 10, выполненными в виде кварцевых труб с помещенными в них нихромовыми спиралями. Кассетный нагреватель опирается на пол через независимые стойки 11,обеспечивающие отсутствие воздействия колебаний рабочего органа на нагревательную систему, а также передачу колебаний на него от амортизированного основания 5 вибросушилки с закрепленными на нем двумя электродвигателями и установленными на нем опорными винтовыми пружинами 6. Фиксация в строго вертикальном положении рабочего органа вибросушилки обеспечивается стойкой 15, жестко закрепленной на основании 5 и пропущенной внутри вертикальной несущей трубы 1, между верхней частью которой и стойкой по окружности установлены фиксирующие пружины 16, имеющие минимальную жесткость в круговом направлении относительно стойки, а также в отношении оси стойки, и достаточную радиальную жесткость для строгой фиксации винтового транспортирующего рабочего органа по вертикали. Контроль температуры нагрева осуществляется при помощи датчиков, установленных в важных для контроля температуры местах, например, в вытяжной трубе сушилки 12, в нагревательной панели с размещением его конца между витками транспортирующего винтового лотка. Датчик соединен с терморегулятором, имеющим нужный диапазон регулирования. Нижний виток винтового транспортирующего лотка 2 снабжен загрузочным патрубком сушилки 13, верхний виток разгрузочным патрубком сушилки 14. Вибросушилка работает следующим образом. Перед началом работы тумблером на панели управления выбирается датчик, по которому будет производиться контроль и регулировка температуры нагрева. Производится включение нагревательной системы сушилки. После достижения необходимой температуры включаются два вибровозбудителя,которые работают на принципе самосинхронизации. 23568 При работе вибровозбудителя возникают винтовые колебания рабочего органа,обеспечивающие круговое движение материала,подвергающегося сушке,снизу вверх от загрузочного патрубка к выгрузочному по винтовому лотку. Возможен вариант организации движения материала сверху вниз. Время нахождения материала в зоне сушки регулируется амплитудой и частотой колебаний транспортирующего лотка и, как следствие,скоростью перемещения материала по лотку. В качестве вибропривода могут быть использованы мотор-вибраторы,применение которых может позволить за счет их разворота на планшайбе менять угол вибрации на лотке,обеспечивая наиболее эффективное воздействие вибрации в зависимости от вида высушиваемого материала. Могут быть также применимы любые вибровозбудители винтовых колебаний. В качестве нагревателей могут быть использованы любые средства подвода тепла к транспортирующему рабочему органу, в том числе путем применения других типов инфракрасных нагревателей или путем использования центральной несущей трубы 1 в качестве теплогенератора или, по-другому, жаровой трубы. Винтовой лоток может быть выполнен полым и присоединен к источнику подачи телонесущей трубы. Для уменьшения вертикальной конвекции ниже уровня загрузочного витка транспортирующего лотка может быть установлена горизонтальная изолирующая перегородка. Наличие пружинного узла между верхом неподвижным стойки и вибрирующей несущей трубы обеспечивает строгую вертикальную фиксацию рабочего органа с винтовым лотком и,как следствие, отсутствие изменения скорости кругового движения материала по лотку, смещения материала к одному из участков борта лотка и последующему сбрасыванию материала с лотка на его отдельных участках. Предложенная схема вертикальной фиксации рабочего органа вибросушилки может быть использована для любых технологических аппаратов с вертикальным транспортированием материала - вибростанспортеров, охладителей,контактных аппаратов (твердое - газ, твердоежидкость). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Вибрационный теплообменный аппарат,включающий винтовой транспортирующий лоток,закрепленный на вертикальной несущей трубе,опирающейся на вибропривод винтовых колебаний,источники тепла или холода, теплоизолирующие наружные конструкции, а также нижние и верхние амортизаторы, отличающийся тем, что он снабжен вертикальной стойкой, проходящей внутри несущей трубы и неподвижно закрепленной нижним концом на основании, а верхним концом через амортизатор соединенной с несущей трубой. 2. Вибрационный теплообменный аппарат по п. 1 отличается тем, что верхний амортизатор выполнен в виде радиально расположенных пружин сжатия или растяжения, закрепленных одними концами на несущей трубе, а другими - на вертикальной стойке.