Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ

Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ

Реферат

 

Изобретение относится к технологическим процессам обработки веществ и материалов, в частности к установкам для сушки органических веществ. Установка для сушки органических веществ содержит вакуумную камеру с размещенными в ней нагревательными элементами, узлами загрузки и выгрузки, и валом с приводом, при этом она снабжена лотками с радиальными отверстиями и скребковыми ворошителями, поярусно расположенными по высоте вакуумной камеры, причем к валу привода закреплены скребковые ворошители, которые установлены над лотками, жестко закрепленными по периметру корпуса вакуумной камеры, а под лотками установлены нагревательные элементы, при этом каждый последующий лоток по отношению к предыдущему смещен по окружности относительно его радиального отверстия, на корпусе вакуумной камеры выполнены отверстия для установки нагревательных элементов и смены скребков в скребковом ворошителе. Изобретение позволяет переработать органические вещества, в частности отходы птицефабрик - птичий помет, и исключить загрязнение окружающей среды. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам обработки веществ и материалов, в частности к установкам для сушки органических веществ.

За последнее время в промышленном птицеводстве под пометохранилища ежегодно отчуждаются тысячи гектаров земель с выводом их из севооборота на сроки до нескольких лет.

Значительную долю пометных масс особенно жидкой консистенции, птицефабрики вынуждены вывозить и сливать в овраги, балки, котлованы, болота и на другие участки.

Это вызывает стабильное загрязнение, а порой и заражение, создает не только экологические, экономические, но и социальные проблемы.

С технической и экономической точки зрения целесообразность выбора той или иной технологии утилизации помета и его последующего использования во многом предопределяется видом и влажностью сырого помета.

Известна установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ, содержащая подключенную к вакуумной системе с вакуумным насосом камеру с патрубком вывода перегретого водяного пара, с поярусно расположенными в ней со смещением друг относительно друга элементами для транспортировки высушиваемых веществ и нагревателями, расположенными под каждой поверхностью, вибратор, при этом камера сушки дополнительно снабжена системой предварительного подогрева исходного органического вещества, элементы для транспортировки органических веществ выполнены в виде замкнутых транспортеров, снабженных приводными барабанами, оси которых расположены по вертикали в шахматном порядке, а вибратор установлен между ветвями каждого транспортера. Установка также дополнительно снабжена конденсационной камерой, герметичным резервуаром с отводной трубой, перепускным бачком и резервуаром-барбатером, первая из которых установлена между камерой сушки и вакуумным насосом и снабжена набором конденсационных трубчатых панелей, трубопроводами и подвода и отвода охлаждающей воды со своим насосом, конденсатосборником в нижней части и насосом для отвода конденсата, причем трубчатые панели подключены к вышеуказанным трубопроводам, а конденсатосборник сообщен посредством отводной трубы с герметичным резервуаром, подключенным к вакуумному насосу, при этом трубопровод отвода воды из трубчатых панелей подключен к системе предварительного подогрева исходного органического вещества и перепускному бачку, причем резервуар-барбатер заполнен химически активной жидкостью и подключен к вакуумному насосу, а резервуар-барбатер и перепускной бачок в верхней части снабжены общим воздуховодом, снабженным тепловыми трубами и вентилятором, сообщенным с бачком и резервуаром-барбатером посредством тепловых труб, "горячий" конец которых расположен в воздуховоде, подключенном к системе предварительного подогрева исходного вещества (1).

Недостатком данного устройства является сложность и низкая производительность.

Наиболее близком техническим решением по отношению к заявляемому устройству является установка для сушки органических веществ, содержащая вакуумную камеру с размещенным в ней ленточным транспортером с ведущим и ведомым барабанами, нагревательные элементы, узлы загрузки и выгрузки материала, в вакуумной камере дополнительно размещены ленточные транспортеры, установленные друг над другом с приводными барабанами, оси которых по вертикали расположены в шахматном порядке, при этом в пространстве между рабочей и холостой ветвями транспортера размещены нагревательные элементы, вибраторы, на выходе каждого ленточного транспортера - упругий скребок, а над его рабочей ветвью установлены свободно опирающиеся на нее экраны дугообразной формы, причем узел разгрузки выполнен в виде ленточного транспортера, расположенного на выходе камеры, и снабжен патрубком с затвором и вакуумным вентилем, а под окном узла загрузки дополнительно размещены вакуумный шлюз с установленным в нем шнеком (2).

Основными недостатками сушильной установки являются низкий коэффициент полезного действия, сложность конструктивного исполнения, низкая производительность, а также небольшой срок службы за счет частого выхода из строя ленточных транспортеров, достаточно высокая влажность исходного продукта и низкое его качество.

Целью изобретения является повышение производительности, срока службы, ремонтопригодности, качества конечного продукта за счет снижения влажности, а также улучшение экологичности окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что установка для сушки органических веществ, содержащая вакуумную камеру с размещенными в ней нагревательными элементами, узлами загрузки и выгрузки, и валом с приводом, снабжена лотками с радиальными отверстиями и скребковыми ворошителями, поярусно расположенными по высоте вакуумной камеры, причем к валу привода закреплены скребковые ворошители, которые установлены над лотками, жестко закрепленными по периметру корпуса вакуумной камеры, а под лотками установлены нагревательные элементы, при этом каждый последующий лоток по отношению к предыдущему смещен по окружности относительно его радиального отверстия, на корпусе вакуумной камеры выполнены отверстия для установки нагревательных элементов и смены скребков в скребковом ворошителе.

Скребковый ворошитель выполнен из внутренней и внешней обечаек, на которых выполнены соосные пазы, при этом внутренняя обечайка посредством перемычек и втулки закреплена к валу привода, а внешняя обечайка также посредством перемычек закреплена к внутренней обечайке, а в упомянутые пазы соответственно внешней и внутренней обечаек установлены скребки, которые жестко закреплены к внешней обечайке.

Вал привода, равный высоте вакуумной камеры, выполнен ступенчатым с различным поперечным сечением, количество ступеней на валу равно количество ярусов.

Узлы загрузки и выгрузки выполнены в виде шлюзовых питателей.

На фиг. 1 представлена схема заявленного устройства, на фиг. 2 изображена вакуумная камера с продольным разрезом, на фиг. 3 - разрез вакуумной камеры по А-А, на фиг. 4 - скребковый ворошитель, на фиг. 5 - лоток с радиальным отверстием, на фиг. 6 - вал привода.

Схема заявленного устройства (фиг. 1) состоит из блока подготовки и подачи сырого органического вещества 1, вакуумных камер 2, вакуумно-конденсационной системы 3 и блока автоматизированной системы управления сушки органического вещества 4.

Вакуумная камера 2 (фиг. 2) содержит нагревательные элементы 5, узлы загрузки 6 и выгрузки 7, привод 8 с валом 9, лотки 10 с радиальными отверстиями 11, скребковые ворошители 12. Лотки 10 с радиальными отверстиями 11 и скребковые ворошители 12 расположены поярусно по высоте вакуумной камеры 2, причем к валу 9 привода 3 закреплены скребковые ворошители 12, которые установлены над лотками 10. Лотки 10, в свою очередь, жестко закреплены по периметру корпуса вакуумной камеры 2, и под которыми установлены нагревательные элементы 5.

При этом каждый последующий лоток 10 по отношению к предыдущему лотку смещен по окружности относительно его радиального отверстия 11.

На корпусе вакуумной камеры 2 выполнены отверстия 13, 14 соответственно для установки нагревательных элементов 5 и смены скребков 15 в скребковом ворошителе 12.

Скребковый ворошитель 12 выполнен из внешней 16 и внутренней 17 обечаек, на которых выполнены соосные пазы соответственно 18, 19. При этом внутренняя обечайка 17 посредством перемычек 20 и втулки 21 закреплена к валу 9 привода 9, а внешняя обечайка 16 также посредством перемычек 22 закреплена к внутренней 17 обечайке.

В упомянутые пазы 18, 19 соответственно на внешней 16 и внутренней 17 обечайках установлены скребки 15, которые жестко закреплены к внешней 16 обечайке.

Вал 9 привода 8, равный высоте вакуумной камеры 2, выполнен ступенчатым с различных по высоте поперечным сечением, количество ступней на валу 9 равно количеству ярусов.

Узлы загрузки 6 и выгрузки 7 выполнены в виде шлюзовых питателей.

Понимая важность вопросов экологии и оценив в должной мере полезность для сельского хозяйства получаемых на установках по сушке птичьего помета органических удобрений, была изготовлена 16-ярусная установка для низкотемпературной сушки органических веществ, которая работает следующим образом.

Вещество, подлежащее сушке, подается из блоков подготовки и подачи сырого продукта 2 и загружается через шлюзовой питатель 6 в вакуумную камеру 2, после чего вещество подается на первый лоток 10.

Сушка обрабатываемого продукта происходит по мере того, как первоначально сырой продукт с первого лотка 10 через радиальное отверстие 11 с помощью скребковых ворошителей 12 ссыпается на второй лоток 10, размещенный под ним, и постепенно обрабатываемое вещество, ссыпаясь с лотка на лоток, смещенный по окружности, проходит до узла выгрузки (шлюзовой питатель) 7 сухого продукта.

Сушка обрабатываемого продукта происходит за счет постоянного обновления вакуумной среды, остаточное давление которого поддерживается до 0,2 кг/см², и поддержания температуры 50-80 ^oС. Скорость вращения вала составляет 1 об/мин.

Подготовка и подача сырого продукта, вакуум в вакуумной камере 2, температура сушки, скорость вращения и режим конденсационной системы, а также аварийная защита, блокировка и сигнализация, контроль за состоянием исполнительных механизмов осуществляются блоком 4 автоматизированной системы управления сушки органических веществ.

Предлагаемая конструкция вакуумной камеры позволяет осуществить переработку птичьего помета в сухое высококонцентрированное экологически чистое органическое удобрение, снизить металлоемкость, повысить производительность.

Получаемый на установке продукт не требует особых условий для хранения и представляет собой экологически чистое органическое удобрение без запаха, которое можно эффективно применять не только на крупных сельскохозяйственных предприятиях, возделывающих зерновые, кормовые и овощные культуры, но и в фермерских хозяйствах, на приусадебных участках, а также способно заменить часть вносимых в почву химических минеральных удобрений, обеспечивая тем самым получение экологически более чистых продуктов питания для человека.

Внедрение предлагаемой установки для низкотемпературной вакуумной сушки в птицеводческих хозяйствах не представляет для них какой-либо сложности и с лихвой окупится за короткий срок, а также она удобна и проста в эксплуатации.

Источники информации: 1. Патент РФ N 2061936, МПК F 26 B 5/06, 1996.

2. Патент РФ N 2064143, МПК F 26 B 5/04, 17/26, 1996 (прототип)о

Формула изобретения

1. Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ, содержащая вакуумную камеру с размещенными в ней нагревательными элементами, узлы загрузки и выгрузки, вал привода, отличающаяся тем, что она снабжена лотками с радиальными отверстиями и скребковыми ворошителями, поярусно расположенными по высоте вакуумной камеры, причем к валу привода закреплены скребковые ворошители, которые установлены над лотками, жестко закрепленными по периметру корпуса вакуумной камеры, а под лотками установлены нагревательные элементы, при этом каждый последующий лоток по отношению к предыдущему смещен по окружности относительно его радиального отверстия, на корпусе вакуумной камеры выполнены отверстия для установки нагревательных элементов и смены скребков в скребковом ворошителе.

2. Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ по п. 1, отличающаяся тем, что скребковый ворошитель выполнен из внешней и внутренней обечаек, на которых выполнены соосные пазы, причем внутренняя обечайка посредством перемычек и втулки закреплена к валу привода, а внешняя обечайка также посредством перемычек закреплена к внутренней обечайке, при этом в упомянутые пазы соответственно внутренней и внешней обечаек установлены скребки, которые жестко закреплены к внешней обечайке.

3. Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ по пп. 1 и 4, отличающаяся тем, что вал привода, равный по высоте вакуумной камере, выполнен ступенчатым с различным по высоте поперечным сечением, количество ступеней на валу равно количеству ярусов.

4. Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что узлы загрузки и выгрузки выполнены в виде шлюзового питателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6