Сушильно-дробильного агрегат марки СДА-250

Это достигается тем, что в сушилке, содержащей валец с трубопроводом подачи пара, устройства вывода и срыва пленки конденсата, узлы нанесения и снятия материала, устройство срыва пленки конденсата выполнено в виде цилиндрического отбойника и снабжено фторопластовым покрытием, обеспечивающим увеличение частоты вращения вальца.        Сушилка содержит валец, внутри которого подается теплоноситель и отводится конденсат, валик  для нанесения упариваемых продуктов, которые подаются в ванночку  по питательной трубе, нож  для снятия готового продукта с греющей поверхности вальца, склиз, изготовленный из таких антиадгезионных материалов, как например, фторопласт, и представляющий собой решетку, под которой находится воздушный коллектор, электропривод  с тиристорным регулятором, приводящий во вращение вальцы  через понижающий редуктор. Для предотвращения закручивания конденсата внутри вальца  установлены отбойники, каждый из которых выполнен из фторопласта цилиндрической формы, равного длине вальца.
          Вальцовая сушилка работает следующим образом. Сгущенное молоко по питательной трубе  подается в ванночку, распределяясь по длине которой, смачивает валик. На вальце  образуется пленка, равная половине зазора между вальцом  и валиком. Валец  при вращении доставляет высушенный продукт в зону ножа, где продукт снимается с греющей поверхности вальца  и поступает на склиз, находясь во взвешенном состоянии за счет подачи холодного воздуха под склиз через коллектор  и отверстия  в нем. В зависимости от свойства высушиваемого продукта и параметров процесса сушки в процессе работы подлежат регулировке толщина наносимой пленки на валец, расстояние концов пластин склиза  от места съемки пленки ножом, количество подаваемого воздуха и его температура, частота вращения вальцов, то есть координируется время пребывания высушиваемого концентрата на греющей поверхности вальцов. При работе с высушиваемыми продуктами, требующими минимального времени нахождения высушиваемого концентрата на греющей поверхности, увеличивают посредством тиристорного регулятора  частоту вращения вальцов, при увеличении частоты вращения вальцов  конденсат, образующийся внутри вальцов за счет сил сцепления, может закручиваться, что нарушает тепловой режим работы вальцов, уменьшая коэффициент теплопроводности, что приводит к снижению производительности установки.

Поэтому во время вращения вальцов одновременно вращается отбойник, находясь все время в нижней части вальца, предотвращает закручивание конденсата и очищает поверхность от возможных отложений.
        Таким образом, предлагаемая вальцовая сушилка расширяет диапазон использования ее и позволяет сушить термолабильные продукты, а также продукты, требующие проведения кристаллизации на последней стадии сушки, позволяет увеличить производительность в 1,5-2 раза за счет интенсификации теплообмена.

Я считаю, что данный патент позволит модернизировать установку путем упрощения конструкции заменой режущего устройства на более прочный.

1.2   Сушилка

Сущность изобретения второго патента: сушильный агрегат содержит сушильную камеру, загрузочное и разгрузочное устройства, систему подвода и отвода теплоносителя, при этом сушильная камера выполнена в виде двух соосносных цилиндров с установленными в них риверсными барабанами, на которых намотаны эластичные рукава различного диаметра с концами, вывернутыми наизнанку и герметично закрепленными в цилиндрах, причем рукав меньшего диаметра частично расположен внутри рукава большего диаметра, а цилиндр, в котором закреплен рукав меньшего диаметра, сообщен только с системой подвода теплоносителя.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.

Известна сушилка для сельскохозяйственных продуктов, содержащая сушильную камеру, образованную стенками и наклонным днищем, системы подачи и удаления теплоносителя, загрузочное и разгрузочное устройства. Недостатком этой сушилки является неравномерность просушки нижних и верхних слоев продукта, большой расход теплоносителя и затрат на его нагрев. Известна сушилка для сыпучих материалов, принятая за прототип, содержащая сушильную камеру, системы подачи и удаления теплоносителя, загрузочное и разгрузочное устройства. Недостатком данной сушилки является неравномерность просушки материалов и большой расход энергозатрат на нагрев теплоносителя до температуры, необходимой по технологии.

Цель изобретения- повышение равномерности сушки и сокращение энергозатрат на нагрев теплоносителя.

Цель достигается тем, что в сушильном агрегате, содержащем сушильную камеру, загрузочное и разгрузочное устройства, систему подвода и отвода теплоносителя, согласно изобретению, сушильная камера выполнена в виде двух соосносных цилиндров с установленными в них реверсионными барабанами, на которых намотаны эластичные рукава различного диаметра с конца вывернутыми наизнанку и герметично закрепленными в цилиндрах, при этом рукав меньшего диаметра частично расположен в рукаве большего диаметра, а цилиндр, в котором закреплен рукав меньшего диаметра, сообщен только с системой подвода и отвода теплоносителя.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый сушильный агрегат отличается наличием двух эластичных рукавов, намотанных на ревирсионные барабаны, а концы их закреплены на двух цилиндрах, из которых состоит сушильная камера. Таким образом заявляемый сушильный агрегат соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в различных областях техники показало, что известен рукав, один конец которого намотан на барабан, а другой вывернут и закреплен по окружности, однако в данном случае в сочетании с другими заявляемым существенными признаками он составляет совокупность, не выявленную в других технических решениях. Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию «существенные отличия».

Сушильный агрегат содержит сушильную камеру, состоящую из корпуса и патрубка , имеющих цилиндрическую форму. Корпус сообщен с загрузочным и разгрузочными устройствами продукта и системой вывода пара. Патрубок сообщен с системой подачи и удаления теплоносителя. В корпусе и патрубке установлены реверсивные барабаны с намотанными на них эластичными рукавами. Концы рукавов вывернуты наизнанку и закреплены по периметру соответственно на корпусе и патрубке. Рукав, имеющий больший диаметр, охватывает рукав, имеющий меньший диаметр.

Работает агрегат следующим образом. В корпус через загрузочное устройство засыпается влажный продукт. Системой в полость рукава подается теплоноситель. Барабаны вращаются против часовой стрелки, перемещая рукава  к левому кону корпуса. После того как они достигнут крайнего положения, вращение барабанов переключается на противоположное, рукава начинают перемещаться вправо, а теплоноситель вытесняется через систему для подогрева. После достижения рукавами крайне правого положения вращения барабанов вновь переключается на противоположное. Система открывается, и через нее удаляется разгрузочное устройство.

Циркуляция теплоносителя в замкнутом пространстве обеспечивает резкое сокращение расхода и большое снижение энергетических затрат на его нагрев. Постоянное возвратно- поступательное перемещение рукава с продуктов и взаимодействие его с рукавом – теплоносителем позволяет добиться активного перемешивания продукта в процессе сушки, что повышает равномерность сушки и качество готового продукта.

Я считаю, что данный патент экономически выгоден, так как позволит снизить энергозатраты установки и упростит ее конструкцию

1.3   Вальцы для вальцевания пресспорошков

Сущность изобретения третьего патента: модернизация вальцов для вальцевания порошков путем выполнения одного из валков в виде транспортирующего барабана, внутри которого расположен снабженный ножом для поджима вальцуемой массы малый валок, а на одном радиусе с ним относительно центра транспортирующего барабана насажен опорный валок.

Принцип действия устройства: вальцуемый порошок загружают в бункер-накопитель, откуда он поступает в зону вальцевания (щель между валками) и транспортирующим барабаном подается в зону охлаждения.

Чтобы вальцуемый материал не прилипал к малому валку прикреплен нож-поджим, счищающий с него вальцуемую массу и одновременно поджимающий ее к транспортирующему барабану. Охлажденная вальцуемая масса счищается с последнего ножом и направляется в вальцовую дробилку с приводом, а затем – на вибросито с бункером накопителем. Отсюда вальцуемый материал направляют либо на повторное вальцевание, либо в тару.

Привод транспортирующего барабана осуществляется с помощью шестеренчатой передачи с наружным зацеплением. Опорами барабана служат три пары роликов. Так как транспортирующий барабан целесообразнее изготовлять тонкостенным, на одном радиусе (относительно его центра) с малым валком насажен опорный валок. Оба валка снаружи обогреваются жидким теплоносителем. Наружная поверхность транспортирующего барабана имеет следующие температурные зоны: охлаждения, например холодным воздухом, предварительного обогрева, например рефлекторными термоизлучателями и окончательного нагрева малым и опорным валками.

Я считаю, что данный патент на изобретение позволит предотвратить потери вальцуемой массы и ее компонентов, а также регулировать скорость нагрева и охлаждения вальцуемой массы.

1.4   Привод к вальцовому станку с парными вальцами

Сущность изобретения четвертого патента: патент направлен на модернизацию привода к вальцовому станку с парными вальцами.

Принцип действия устройства: привод для каждой пары содержит установленные соосносно с вальцами с двух противоположных сторон станка, синхронные электродвигатели для сообщения вращения с заданной угловой скоростью соответственно быстро вращающемуся вальцу. Один электродвигатель соединен с быстро вращающимся вальцом упругой муфтой, а другой с медленно вращающимся вальцом, подшипники которого установлены на поворотных рычагах посредством крестово-кулисной муфты с плавающим промежуточным звеном. Соединение электродвигателя с медленно вращающимся вальцом может быть выполнено также с помощью двойного передаточного шарнира или упругой муфты, только в последнем случае электродвигатель установлен на поворотной около оси раме.

Я считаю, что данный патент позволит упростить конструкцию, уменьшить шум при работе, повысить коэффициент дефференции при изменении режимов работы станка. [5]

4 Расчетная часть

Массовую долю сухих веществ в готовом продукте, , % определяем по формуле 1:

, %                                                                       (1)

где -концентрация сухих веществ в готовом продукте, %;

-конечная влажность готового продукта, %.                                                                                 

%

Производительность атмосферной двухвальцовой сушилки, , кг/ч находим по формуле 2:

, кг/ч                                           (2)

где - производительность по сухому продукту, кг/ч;

- концентрация сухих веществ в исходном продукте, %.

кг/ч

Производительность вальцовой сушилки по испаренной влаге, , кг/ч находим по формуле 3:

, кг/ч                                                                    (3)

кг/ч

Составим уравнение теплового баланса вальцовой сушилки в общем виде используя формулу 4:

,                                                 (4)

Расход тепла на нагрев исходного продукта, , Дж/ч находим по формуле 5:

, Дж/ч                                                  (5)

где - конечная температура исходного продукта, ºС; примем tк=tн;

-удельная теплоемкость продукта, Дж/кг׺С; Дж/кг׺С.

, Дж/ч

Расход тепла на испарение влаги из продукта, , Дж, находим по формуле 6:

, Дж                                                                           (6)

где - количество испаренной влаги, кг;

- удельная теплота парообразования при температуре сушки, Дж/кг;

Дж/кг.

Дж

Количество теплоты, уходящей с готовым продуктом, , Дж/ч определяем по формуле 7:

, Дж/ч                                                              (7)

где - удельная теплоемкость сухого продукта, Дж/кг׺С;

Дж/кг׺С;

принимаем ºС.

Дж/ч

Потери тепла в окружающую среду, , Дж/ч находим по формуле 8:

,  Дж/ч                                                 (8)

Дж/ч

Расход пара на сушку, , кг/ч определяем по формуле 9:

, кг/ч                                                         (9)

где - удельное теплосодержание пара, Дж/кг;

Дж/кг;

- температура пара, ºС; ºС;

удельная теплоемкость конденсата, Дж/кг׺С;

Дж/кг׺С;

кг/ч

Удельный расход греющего пара испаренной влаги, , кг пара/кг испаренной влаги определяем по формуле 10:

, кг пара/кг испаренной влаги                                      (10)

кг пара/кг испаренной влаги

Рабочую поверхность нагрева двухвальцовой сушилки, , м²                                                                     рассчитываем по формуле 11:

, м²                                                                     (11)

где - число вальцов; .

, м²