RU2332627C1 - Vibration press-dryer for polydispersed products - Google Patents

Abstract

FIELD: drying installations.

SUBSTANCE: invention relates to drying installations, particularly, to vibration press-driers intended for polydispersed products of vegetative origin, e.g. bagasse, apple pulp etc, and can be used in food and chemical industries. The vibration press-dryer incorporates stacked, one above the other, in a single vertical casing, a branch pipe with a feed screw, a truncated-cone-shaped filtration chamber, the cone smaller base being directed downward, accommodating a hollow porous screw shaped like the said chamber and a vibration pump, a squeezing section to granulate the products, a vibration dryer with the perforated truncated cone with its surface accommodating a screw-like chute. Just below the said chute, an unloading hopper is arranged coupled with the drive. Note that the filtration chamber is fixed on the chamber, while the porous screw and perforated truncated cone are fitted on the same shaft to run about their axes and, at a time, to vertically reciprocate.

EFFECT: lower poser consumption, higher efficiency of drying ensured by vibration at all drying stages.

1 dwg

Description

Данное изобретение относится к устройствам для обезвоживания высоковлажных полидисперсных продуктов растительного происхождения (свекловичный жом, яблочные выжимки и т.д.) и может использоваться на предприятиях пищевой и химической промышленности.This invention relates to a device for dehydration of high-moisture polydispersed products of plant origin (beet pulp, apple pomace, etc.) and can be used in food and chemical industries.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к решаемой задаче является установка для фильтрования и последующей сушки (Положительное решение Казпатента по заявке №950451,1 в Национальное патентное ведомство республики Казахстан, B01D 29/64; F26B 17/10; F26B 11/04), включающая в себя корпус фильтра с расположенным внутри него пористым барабаном; шнек, выполненный в камере фильтрования полым и пористым, а в камере отжима сплошным; вибросушилку, внутри которой установлены теплонагревательные элементы; редуктор, передающий осевое вращение фильтрующему шнеку и являющийся одновременно вибровозбудителем для сушильной камеры.The closest in technical essence and the achieved effect to the problem being solved is the installation for filtering and subsequent drying (Kazpatent’s positive decision on application No. 950451.1 to the National Patent Office of the Republic of Kazakhstan, B01D 29/64; F26B 17/10; F26B 11/04) including a filter housing with a porous drum located inside it; a screw made in the filter chamber hollow and porous, and in the extraction chamber continuous; a vibration dryer, inside of which are installed heating elements; a reducer transmitting axial rotation to the filtering screw and simultaneously being a vibration exciter for the drying chamber.

Недостатком данной установки является невозможность использования вибрации на этапе фильтрования и отжима, а также конструкция сушилки, не учитывающая специфику знакопеременного движения продукта, а также осуществление процессов механического отделения жидкой фазы от твердой (механического обезвоживания продукта) и сушки в разных корпусах, что увеличивает габариты и металлоемкость конструкции пресс-сушилки.The disadvantage of this installation is the impossibility of using vibration at the filtering and spinning stages, as well as the design of the dryer that does not take into account the specifics of the alternating movement of the product, as well as the implementation of the processes of mechanical separation of the liquid phase from the solid (mechanical dehydration of the product) and drying in different cases, which increases the dimensions and metal intensity of the press dryer design.

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат, повышение интенсивности и степени обезвоживания продукта путем использования вибрации на этапе фильтрования, отжима и сушки, а также увеличение компактности и снижение металлоемкости конструкции в результате осуществления процессов механического обезвоживания продукта и сушки в одном корпусе.An object of the invention is to reduce energy consumption, increase the intensity and degree of dehydration of the product by using vibration at the stage of filtering, spinning and drying, as well as increase the compactness and decrease in metal consumption of the structure as a result of the mechanical dehydration of the product and drying in one housing.

Техническая задача достигается тем, что в вибрационной пресс-сушилке для полидисперсных продуктов, содержащей корпус, фильтр, имеющий фильтровальную камеру с размещенным в ней полым пористым шнеком и отжимную часть, соединенный с вибросушилкой, и имеющие общий привод, а также патрубки для подачи исходного продукта, отвода фильтрата, пара и сухого продукта, новым является то, что фильтр и вибросушилка размещены последовательно один над другим в едином вертикальном корпусе, при этом фильтровальная камера, установленная неподвижно, выполнена в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено вниз, и соединена с отжимной частью в виде гранулирующего устройства, причем полый пористый шнек, выполненный в виде усеченного конуса, расположен соосно с фильтровальной камерой и идентичной ориентацией, внутри которого установлен вибронасос, жестко присоединенный к корпусу, а в нижней части корпуса размещен с возможностью вращения вокруг своей оси и одновременно вертикального возвратно-поступательного движения перфорированный усеченный конус, соединенный через систему лабиринтного уплотнения с патрубком подачи теплоносителя, большее основание которого направлено вниз, и с расположенными на его поверхности винтообразным желобом, а под ним разгрузочным бункером, соединенным с виброприводом, причем перфорированный усеченный конус вибросушилки и полый пористый шнек фильтра жестко связаны единым валом.The technical problem is achieved in that in a vibratory press dryer for polydispersed products containing a housing, a filter having a filter chamber with a hollow porous screw placed therein and a squeezing part connected to a vibratory dryer and having a common drive, as well as nozzles for supplying the initial product , drainage of the filtrate, steam and dry product, it is new that the filter and the dryer are sequentially placed one above the other in a single vertical housing, while the filter chamber mounted motionless in the form of a truncated cone, the smaller base of which is directed downward, and connected to the squeezing part in the form of a granulating device, the hollow porous screw made in the form of a truncated cone, located coaxially with the filter chamber and of identical orientation, inside of which there is a vibrating pump rigidly attached to the housing, and in the lower part of the housing placed with the possibility of rotation around its axis and at the same time vertical reciprocating movement, a perforated truncated cone connected through a system a labyrinth seal with a coolant supply pipe, the larger base of which is directed downward, and with a spiral groove located on its surface, and under it a discharge hopper connected to a vibrodrive, and the perforated truncated cone of the dryer and the hollow porous filter screw are rigidly connected by a single shaft.

Технический результат заключается в снижении энергозатрат, повышении интенсивности и степени обезвоживания продукта путем использования вибрации на этапе фильтрования, отжима и сушки, а также в увеличении компактности и снижении металлоемкости конструкции в результате осуществления процессов механического обезвоживания продукта и сушки в одном корпусе.The technical result consists in reducing energy consumption, increasing the intensity and degree of dehydration of the product by using vibration at the stage of filtering, spinning and drying, as well as increasing the compactness and metal consumption of the structure as a result of mechanical dehydration of the product and drying in one housing.

На чертеже представлена конструкция вибрационной пресс-сушилки для полидисперсных материалов.The drawing shows the design of a vibratory press dryer for polydisperse materials.

Вибрационная пресс-сушилка для полидисперсных продуктов, содержащая вертикальный корпус 1, фильтр 2, имеющий фильтровальную камеру 3 с размещенным в ней полым пористым шнеком 4 и отжимную часть 5.A vibratory press dryer for polydisperse products, comprising a vertical housing 1, a filter 2, having a filter chamber 3 with a hollow porous screw 4 and a squeezing part 5.

При этом фильтровальная камера 3, установленная неподвижно, выполнена в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено вниз, и соединена с отжимной частью 5 в виде гранулирующего устройства, причем полый пористый шнек 4, выполненный в виде усеченного конуса, расположен соосно с фильтровальной камерой 3 и идентичной ориентацией, внутри которого установлен вибронасос 6, жестко присоединенный к корпусу 1 и имеющий отводящий трубопровод 21.In this case, the filter chamber 3, which is fixedly mounted, is made in the form of a truncated cone, the smaller base of which is directed downward and connected to the squeezing part 5 in the form of a granulating device, the hollow porous screw 4 made in the form of a truncated cone located coaxially with the filter chamber 3 and an identical orientation, inside of which a vibration pump 6 is installed, rigidly attached to the housing 1 and having a discharge pipe 21.

Вибросушилка 7 размещена последовательно под фильтром 2 в едином вертикальном корпусе 1 и имеет общий привод 8, обеспечивающий как вращательное, так и возвратно-поступательное движение.The vibration dryer 7 is placed sequentially under the filter 2 in a single vertical housing 1 and has a common drive 8, providing both rotational and reciprocating motion.

В вибросушилке 7 в нижней части вертикального корпуса 1 размещен с возможностью вращения вокруг своей оси и одновременно вертикального возвратно-поступательного движения, перфорированный усеченный конус 9, большее основание которого направлено вниз и с расположенным на его поверхности винтообразным желобом 10, а под ним разгрузочным бункером 11, соединенным с приводом 8, обеспечивающим возвратно-поступательное движение (вибрацию) разгрузочного бункера 11. При этом перфорированный усеченный конус 9 вибросушилки 7 и полый пористый шнек 4 фильтра жестко связаны единым валом 12.In the vibratory dryer 7 in the lower part of the vertical housing 1 is placed with the possibility of rotation around its axis and at the same time of vertical reciprocating motion, a perforated truncated cone 9, the larger base of which is directed downward and with a helical groove 10 located on its surface, and under it an unloading hopper 11 connected to the drive 8, providing reciprocating movement (vibration) of the discharge hopper 11. In this case, the perforated truncated cone 9 of the dryer 7 and the hollow porous screw 4 filter tra are rigidly connected by a single shaft 12.

Вибрационная пресс-сушилка для полидисперсных продуктов имеет подающий шнек 19 с приводом 20, патрубки для подачи исходного продукта 13, отвода фильтрата 14, пара 15 и сухого продукта 16, а также патрубок подачи теплоносителя 17 в вибросушилку 7, соединенный через систему лабиринтного уплотнения 18 с перфорированным усеченным конусом 9 вибросушилки 7.The vibratory press dryer for polydisperse products has a feed screw 19 with a drive 20, nozzles for supplying the starting product 13, drainage of the filtrate 14, steam 15 and dry product 16, as well as a nozzle for supplying coolant 17 to the vibratory dryer 7, connected through a labyrinth compaction system 18 s perforated truncated cone 9 vibrating dryer 7.

Вибрационная пресс-сушилка для полидисперсных продуктов работает следующим образом. Высоковлажный полидисперсный материал растительного происхождения, например свекловичный жом, поступает по патрубку 13 в подающий шнек 19, расположенный в корпусе 1, приводимый в движение от привода 20, где частично отжатая жомопрессовая вода удаляется по отводящему трубопроводу 21, а затем через патрубок 14 за пределы корпуса 1, при этом предварительно отжатый свекловичный жом равномерно подается в фильтровальную камеру 3, где идет процесс более глубокого двухстороннего обезвоживания свекловичного жома за счет увеличения давления, передаваемого рабочим органом, т.е. полым пористым шнеком 4, вращающимся и совершающим возвратно-поступательное движение вдоль своей оси, относительно фильтровальной камеры 3. Жомопрессовая вода из полого пористого шнека 4 удаляется за счет вибронасоса 6 по отводящему трубопроводу 21 через патрубок 14. Свекловичный жом из фильтра 2 попадает в отжимную часть 5, где через щели, образованные зеерными пластинами, удаляется оставшаяся, механически связанная, жомопрессовая вода и происходит грануляция продукта. Жомопрессовая вода, отжатая в устройстве 5 и прошедшая через перфорированную поверхность фильтровальной камеры 3, также удаляется через патрубок 14 за пределы корпуса 1.Vibratory press dryer for polydispersed products is as follows. High-moisture polydisperse material of plant origin, for example, beet pulp, enters through a nozzle 13 into a feed screw 19 located in the housing 1, driven by a drive 20, where partially squeezed pulp water is removed through a discharge pipe 21, and then through the nozzle 14 outside the housing 1, while the pre-squeezed beet pulp is evenly fed into the filter chamber 3, where there is a process of deeper bilateral dewatering of beet pulp due to the increase in pressure, transferring taken by the working body, i.e. a hollow porous screw 4, rotating and reciprocating along its axis, relative to the filter chamber 3. The press water from the hollow porous screw 4 is removed by a vibrating pump 6 through the discharge pipe 21 through the pipe 14. The beet pulp from the filter 2 enters the squeezing part 5, where through the slots formed by the grain plates, the remaining, mechanically bound, pulp press water is removed and the product is granulated. Zhomopressovaya water, squeezed in the device 5 and passed through the perforated surface of the filter chamber 3, is also removed through the pipe 14 outside the housing 1.

После прохождения отжимной части 5 в виде гранулирующего устройства обеспечивается формирование свекловичного жома в виде гранул с равномерной структурой и минимальным содержанием влаги. Оставшаяся влага удаляется в вибросушилке 7, жестко соединенной с фильтром 2 валом 12, имеющей привод 8, обеспечивающий как вращательное, так и возвратно-поступательное движение перфорированного усеченного конуса 9, через который движется теплоноситель (например, перегретый пар). На поверхности усеченного конуса 9 жестко закреплен винтообразный желоб 10, который позволяет эффективно использовать преимущества знако-переменного движения свекловичного жома путем его равномерного распределения в зависимости от влажности по своей каскадной поверхности с целью увеличения эффективного контакта свекловичного жома с теплоносителем. Подача теплоносителя в вибросушилку 7 осуществляется через лабиринтное уплотнение 18, непосредственно в которое теплоноситель поступает через патрубок 17, а отвод отработанного теплоносителя на рециркуляцию происходит через патрубок 15. Далее сухой свекловичный жом из сушильной камеры попадает на вибротранспортер 11, приводимый в движение от привода 8, пройдя который выгружается через патрубок 16, за пределами корпуса 1.After passing the squeezing part 5 in the form of a granulating device, beet pulp is formed in the form of granules with a uniform structure and a minimum moisture content. The remaining moisture is removed in a vibration dryer 7, rigidly connected to the filter 2 by a shaft 12, having a drive 8, which provides both rotational and reciprocal motion of the perforated truncated cone 9 through which the coolant (for example, superheated steam) moves. On the surface of the truncated cone 9, a helical chute 10 is rigidly fixed, which allows you to effectively use the advantages of the alternating movement of beet pulp by uniformly distributing it depending on humidity along its cascade surface in order to increase the effective contact of beet pulp with a heat carrier. The coolant is supplied to the vibration dryer 7 through the labyrinth seal 18, which directly enters the coolant through the pipe 17, and the waste heat carrier is recirculated through the pipe 15. The dry beet pulp from the drying chamber then enters the vibratory conveyor 11, which is driven by drive 8, having passed which is discharged through the pipe 16, outside the housing 1.

Преимущество предлагаемой вибрационной пресс-сушилки для полидисперсных продуктов заключается в следующем:The advantage of the proposed vibratory press dryer for polydispersed products is as follows:

- фильтр и вибросушилка размещены последовательно один над другим в едином вертикальном корпусе, обеспечивающем компактность и низкую металлоемкость конструкции вибросушилки;- the filter and the dryer are sequentially placed one above the other in a single vertical housing, providing compactness and low metal consumption of the design of the dryer;

- использование вибрации на этапе фильтрования отжима позволяет обеспечить высокую интенсивность и степень обезвоживания продукта;- the use of vibration at the stage of filtering the extraction allows for a high intensity and degree of dehydration of the product;

- выполнение в виде усеченного конуса полого пористого шнека 4 и расположение соосно с идентичной ориентацией фильтровальной камеры 3 позволяет обеспечить глубокое двухстороннее обезвоживание с равномерным увеличением вибрационной нагрузки на продукт;- the execution in the form of a truncated cone of a hollow porous screw 4 and its location coaxially with the identical orientation of the filter chamber 3 allows for deep bilateral dehydration with a uniform increase in the vibration load on the product;

- установка вибронасоса, жестко присоединенного к корпусу, позволяет своевременно удалять жомопрессовую воду, что увеличивает движущую силу фильтрации, а именно разность давлений на разных сторонах фильтрующей поверхности;- the installation of a vibration pump rigidly attached to the housing allows timely removal of the pulp press water, which increases the driving force of the filtration, namely the pressure difference on different sides of the filter surface;

- выполнение отжимной части в виде гранулирующего устройства позволяет обеспечить формирование продукта в виде гранул с равномерной структурой и минимальным содержанием влаги;- the execution of the squeezing part in the form of a granulating device allows to ensure the formation of the product in the form of granules with a uniform structure and a minimum moisture content;

- размещение в вибросушилке перфорированного усеченного конуса с расположенным на его поверхности винтообразным желобом позволяет эффективно использовать преимущества знако-переменного движения продукта путем их равномерного распределения в зависимости от влажности по его каскадной поверхности, с целью увеличения эффективного контакта продукта с теплоносителем;- placement of a perforated truncated cone with a helical groove located on its surface in a vibro-dryer makes it possible to effectively use the advantages of the sign-variable movement of the product by uniformly distributing it depending on humidity along its cascade surface in order to increase the effective contact of the product with the coolant;

- размещение под вибросушилкой разгрузочного бункера, соединенного с приводом, обеспечивающим его вибрацию, позволяет обеспечить своевременное и беспрепятственное удаление сухого продукта из вибрационной пресс-сушилки;- placement under the vibratory dryer of an unloading hopper connected to a drive that provides its vibration, allows for timely and unhindered removal of the dry product from the vibratory press dryer;

- соединение полого пористого шнека, выполненного в виде усеченного конуса, с перфорированным усеченным конусом, на поверхности которого расположен винтообразный желоб, единым валом и имеющим единый привод, позволяет снизить энергозатраты.- the connection of a hollow porous screw, made in the form of a truncated cone, with a perforated truncated cone, on the surface of which there is a helical groove, a single shaft and having a single drive, allows to reduce energy consumption.

Claims (1)

Вибрационная пресс-сушилка для полидисперсных продуктов, содержащая корпус, фильтр, имеющий фильтровальную камеру с размещенным в ней полым пористым шнеком и отжимную часть, соединенный с вибросушилкой, имеющие общий привод, а также патрубки для подачи исходного продукта, отвода фильтрата, пара и сухого продукта, отличающаяся тем, что фильтр и вибросушилка размещены последовательно один над другим в едином вертикальном корпусе, при этом фильтровальная камера, установленная неподвижно, выполнена в виде усеченного конуса, меньшее основание которого направлено вниз, и соединена с отжимной частью в виде гранулирующего устройства, причем полый пористый шнек, выполненный в виде усеченного конуса, расположен соосно и с идентичной ориентацией фильтровальной камере, внутри него установлен вибронасос, жестко присоединенный к корпусу, а в нижней части корпуса под фильтром размещен, с возможностью вращения вокруг своей оси и одновременного вертикального возвратно-поступательного движения, перфорированный усеченный конус, большее основание которого направлено вниз, соединенный через систему лабиринтного уплотнения с патрубком подачи теплоносителя и снабжен винтообразным желобом, расположенным на его поверхности, а под ним разгрузочным бункером, соединенным с виброприводом, причем перфорированный усеченный конус вибросушилки и полый пористый шнек фильтра жестко связаны единым валом.A vibratory press dryer for polydisperse products, comprising a housing, a filter having a filter chamber with a hollow porous screw placed in it and a squeezing part connected to a vibrating dryer, having a common drive, as well as nozzles for supplying the initial product, for removing the filtrate, steam, and dry product , characterized in that the filter and the dryer are sequentially placed one above the other in a single vertical housing, while the filter chamber, mounted motionless, is made in the form of a truncated cone, the smaller is based which is directed downward and connected to the squeezing part in the form of a granulating device, the hollow porous screw made in the form of a truncated cone, located coaxially and with the identical orientation of the filter chamber, inside it there is a vibration pump rigidly attached to the housing, and in the lower part of the housing under the filter is placed, with the possibility of rotation around its axis and simultaneous vertical reciprocating motion, a perforated truncated cone, the larger base of which is directed downward, is connected through the labyrinth seal system with coolant supply pipe and is provided with a helical chute disposed on its surface, and underneath the discharge hopper connected to the vibratory drive, the perforated truncated cone vibrosushilki porous hollow auger and the filter is rigidly connected by a single shaft.