SU1478020A1 - Способ сушки преимущественно керамических изделий и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству строительных материалов ,в частности, к технологии производства керамических изделий, конкретно к технике сушки глин ного кирпича. Изобретение позвол ет повысить производительность, экономичность и качество изделий. Сушка керамических изделий производитс  в туннельной камере 1, оборудованной механизмом дл  непрерывной транспортировки вдоль камеры изделий и имеющей вводы 8 СВЧ-энергии, и газообразного теплоносител , под действием которых осуществл етс  сушка керамических изделий, при этом в первый период сушки действие СВЧ-энергии сопровождаетс  с подачей влажного теплоносител , во второй период - с подачей сухого теплоносител . СВЧ-энерги  распредел етс  по параболическому закону, а ее дол  от общего количества теплоносител  составл ет 80-95%. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к производству строительных материалов, в частности к технологии производства керамических изделий, например глин ного кирпича, а именно к технике сушки кирпича.

Цель изобретени  - повышение производительности , экономичности и качества изделий.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг. 1 .

Устройство содержит туннельную камеру 1 с примыкающими к ней с двух сторон запредельными волноводами 2, преп тствующими утечке СВЧ-энергии в окружающее пространство, с загрузочными 3 и разгрузочными 4 окнами, размещенный по длине туннельной камеры 1 транспортер 5 с роликоопорами 6 транспортной ленты 7, вводы 8 СВЧ- энергии, источник 9 газообразного теплоносител , включающий, например, воздуходувку 10 и калорифер 11, с подвод щим теплоноситель в туннельную камеру 1 трактом 12, выполненным разветвленным. При этом ветвь 13 тракта рассредоточено присоединена к выходной части 14 туннельной камеры 1 посредством присоединенной к ней секции 15 с окнами 16 переменного сечени  с возрастанием послед- него к разгрузочному окну 4 начина , например, от поперечной оси симметрии туннельной камеры 1. Противоположно секции 15 установлена секци  17 дл  приема продуктов сушки с патрубком 18 дл  отвода наружу продуктов сушки и трубопроводом 19 с регулируемым сечением, подсоединенным к запредельному волноводу 2 с загрузочным окном 3, дл  рециркул ции отработанного теплоносител .

Друга  ветвь 20 тракта 12 снабжена трубопроводом 21 с регулируемым сечением дл  подачи в ветвь 20 пара и присоединена также к запредельному волноводу 2 с загрузочным окном 3, а со стороны последнего установлена воздуходувка 22, напорный трубопровод 23 который тангенциально подсоединен к запредельному волноводу 2 под острым углом к продольной оси туннельной камеры 1.

Роликоопоры 6 транспортерной ленты 7 снабжены диаметрально расположенной в их теле пластиной 24 в

виде шестигранника.

Внутренн   полость 25 запредельного волновода 2 с загрузочным окном 3 снабжена расположенными по образующей волновода ребрами 26.

В секции 15 дл  подвода в туннельную камеру 1 теплоносител  в поперечном направлении и в секции 17 дл  отвода из туннельной камеры 1 продуктов сушки установлены параллельно друг другу ребра 27 из материала с высокой поглощающей СВЧ-энер- гию способностью, например из феррита .

Кроме того, в секции 17 дл  отвода продуктов сушки установлено устройство 28, например теплова  труба, дл  утилизации неиспользованного тепла, генерируемого СВЧ электромагнитными волнами, а также исполь зуемого в качестве балластной нагрузки , соединенное с секцией 15 дл  подвода в туннельную камеру 1. При этом ребра 27 и устройство 28 конструктивно совмещаютс . Такие же ребра 27 установлены в напорном трубопроводе 23.

Устройство работает следующим образом.

В туннельную камеру 1 с примыкающими к ней с двух сторон запредельными волноводами 2, преп тствующими утечке СВЧ-энергии в окружающее пространство, через загрузочное окно 3 транспортером 5 с роликоопорами 6

транспортной ленты 7, выполненными из радиопрозрачного материада, подают влажный глин ный кирпич, который непрерывно перемещаетс  в туннельной камере 1 от загрузочного окна 3 к

разгрузочному окну 4. С помощью

вводов 8 СВЧ-энергии, мощность которых по длине туннельной камеры 1 формируют по параболическому закону, например в начале и в конце камеры

устанавливают менее мощные источники СВЧ-энергии, а на поперечной оси симметрии туннельной камеры 1 - максимальной мощности, производ т сушку кирпича. При этом интенсивное испарение влаги происходит со всего объема кирпича.

Дл  предотвращени  трещинообразо- вани  и искажени  геометрии кирпича от начала воздействи  СВЧ-пол  с

меньшим энергетическим потенциалом до воздействи  СВЧ-пол  с максимальным энергетическим потенциалом (от начала туннельной камеры до ее поперечной оси симметрии) создают высокую относительную влажность, обеспечивающую пластичность верхних слоев кирпича, Через этот слой интенсивно отводитс  влага в виде пара (эф- фект гейзера), а также свободна  влага за счет поршневого эффекта. Пластичность верхних слоев предотвращает развитие в кирпиче объемно-напр женного состо ни .. Описанный меха- низм перемещени  влаги из внутренних слоев кирпича в верхние его слои способствует формированию в последни высокой пористости.

В первый период от начала сушки до достижени  максимального значени  СВЧ-энергии удал етс  70-90% влаги из кирпича за счет ее удалени  из внутренних слоев кирпича. Удаление остальной влаги из верхних слоев и ее остатка из внутренних слоев осуществл етс  во второй период сушки - от максимального значени  СВЧ-энергии до разгрузочного окна 4 (выходна  часть 14 туннельной камеры 1 , где создаетс  высока  температура и низка  относительна  влажность с помощью источника 9 газообразного теплоносител  (воздуходувки 10 и калорифера 11) , Теплоноситель рассредоточение подают в поперечном движению издели  направлении ветвью 13 тракта 12 в выходную часть 14 туннельной камеры 1 посредством присоединенной к ней секции 15 через окна 16. Продукты сушки через секцию 17 и патрубок 18 отвод тс  наружу ,  . часть их посредством трубопровода 19 с регулируемым сечением подают на рециркул цию - используют дл  образовани  влажной среды в первом периоде сушки.

Дл  образовани  от загрузочного окна 3 до поперечной оси симметрии среды с высокой относительной влаж- ностью и побуждени  движени  продуктов сушки вдоль туннельной камеры 1 к выходной ее части 14 устройство снабжено также ветвью 20 тракта 12 с трубопроводом 21 с регулируемым сечением дл  подачи в ветвь 20 пара и воздуходувкой 22 с напорным трубопроводом 23. Всасываемый воздуходувкой 22 воздух в напорном трубопрово

JQ

20 25 30 0 д

п

35

5

де 23 смешивают с теплоносителем, подаваемым соответственно трубопроводами 19 и 21. Тангенциальное подсоединение упом нутых трубопроводов к напорному трубопроводу 23, а также тангенциальное и под углом 90° относительно продольной оси туннельной камеры 1 присоединение напорного трубопровода 23 к запредельному волноводу 2 с загрузочным окном 3 и выполнение внутренней поверхности запредельного волновода 2 с ребрами 26 по образующей волновода способствуют эффективному смешиванию засасываемого воздуходувкой 22 воздуха , рециркул та, основного теплоносител  и пара, экономичному при- готовлению в первый период сушки устройства требуемой в ней относительной влажности и температуры среды , вследствие чего наиболее полно используютс  ресурсы устройства.

Длительность процесса сушки устанавливаетс  в зависимости от скорости транспортировки изделий или длины туннельной камеры.

Равномерное распределение энергии по ширине транспортной ленты, повышение концентрации электромагнитного пол  в теле кирпича, стабильное сохранение структуры пол , а вследствие этого и более эффективна  термообработка кирпича достигают- с  за счет вращени  металлических элементов (пластин 24), конструктивно совмещенных с роликоопорами 6 (в одном элементе совмещено две функции ) и размещенных друг от друга на рассто нии, равном длине волны, равном длине волны.

Причем упом нутый эффект еще более усиливаетс  в зоне воздействи  , максимальной мощности СВЧ-источника (у поперечной оси симметрии туннельной камеры) за счет размещени  вращающихс  пластин 24 на рассто нии друг от друга, равном половине длины волны.

Утилизацию непоглощенной кирпи- чем СВЧ-энергии в процессе сушки или в случае нарушени  режима подачи кирпича осуществл ют параллельно размещенными в секци х 15 и I7 и напорном трубопроводе 23 ребрами 27, выполненными из поглощающего СВЧ-энергию материала, а распределение утилизированного тепла от воздействи  СВЧ- энергии между секци ми 15 и 17

(отбор тепла ич секции 17 и подачу его в секцию 15) производ т с помощью устройства 28, например тепловой трубы, совместно с ребрами 27.

Пример, Производ т сушку одинарного глин ного кирпича размером пластического прессовани  с помощью предлагаемого устройства ,- Конструкци  устройства позвол ет повышать долю газообразного теплоносител  или СВЧ-энергии, измен ть мощность и диаграмму распределени  последней по длине туннельной камеры, варьировать технологическими параметрами процесса сушки (температурой и относительной влажностью среды в туннельной камере, расходом и направлением подачи в нее теплоносител , продолжительностью сушки в диапазоне 5-20 мин за счет изменени  скорости транспортной ленты и длины туннельной камеры). Исходные услови  сугаки следующие: кирпич подвергают сушке комплексным теплоносителем (нагретым воздухом в СВЧ электромагнитном поле). При этом дол  СВЧ- энергии при энергообеспечении процесса сугаки составл ет 90% и ее величина от начала до завершени  сушки формируетс  по параболическому закону , т.е. в начале и в конце туннельной камеры мощностью СВЧ-энергии меньше, чем в средней ее части (в области поперечной оси симметрии туннельной камеры)-.

Со стороны загрузочного окна . вдоль туннельной камеры до ее поперечной оси симметрии подают теплоноситель с температурой 25 С и относительной влажностью 95%. Расход это1- го теплоносител  посто нный, а его скорость от загрузочного окна до поперечной оси симметрии туннельной камеры составл ет 0,2 м/с. После поперечной оси симметрии туннельной камеры, т.е. после максимальной величины СВЧ-энергии, нагретый до 60 С теплоноситель (воздух) подают в поперечном направлении (перпендикул рно продольной оси туннельной камеры) относительна  влажность от матссималь ной мощности СВЧ-энергии (от поперечной оси симметрии туннельной камеры) до конца туннельной камеры снижаетс  по экспоненте: 95,. 60, 40, 30, 20, 15, 13, 16, 10, 7 и 5%. Энергообеспечение процесса сушки обеспечи780206

вают подачей 90% СВЧ-энергии и 10% теплоносител .

Результаты проверки характеристик предлагаемого способа приведены в таблице (значени  показателей среднеарифметические ) .

Предлагаемый способ обеспечивает существенное увеличение производи- 10 тельности при сопоставимых затратах. Одновременно повышаютс  структурно- механические свойства высушенного кирпича за счет увеличени  прочностных показателей, существенно снижа- 15 етс  количество брака за счет снижени  трещиноватости и искажени  геометрии кирпича, сокращаютс  занимаемые устройством производственные площади.

20

Claims (9)

1.Способ сушки преимущественно керамических изделий, включающий

удаление влаги газообразным теплоносителем и обработку их СВЧ-электро- магнитным полем, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  производительности, экономичности и

качества изделий, дол  ,СВЧ-энергии составл ет 80-95% от общего количества теплоносител , при этом ее интенсивность от начала сугаки измен ют по параболическому закону, а газообразный теплоноситель от начала сушки до достижени  максимального значени  СВЧ-электромагнитного iqjia подают с относительной влажностью 75-И5Ь% и температурой 1545 °С без увеличени  расхода теплоносител , после чего теплоноситель подают в поперечном движению изделий направлении и создают положительный градиент температуры, а относительную влажность при этом уменьшают по экспоненте.

2.Устройство дл  сушки преимущественно керамических изделий, содержащее туннельную камеру с примыкающими к ней с двух сторон запредельными волноводами, с загрузочным и разгрузочным окнами, размещенный по длине камеры транспортер с роли- коопорами транспортерной ленты, источник СВЧ-энергии с выполненными по длине туннельной камеры окнами св - зи и воздуходувку, отличающеес  тем, что выходна  часть туннельной камеры снабжена с одной

стороны газораспределительной секцией с источником газообразного теплоносител , противоположно которой расположена секци  отвода продуктов сушки с трубопроводом рециркул та, при этом газораспределительна  секци  со стороны туннельной камеры выполнена с окнами переменного сечени  с увеличением последнего в направлении движени  издели , причем источник газообразного теплоносител  и трубопровод рециркул та подсоединены к напорному трубопроводу воздуходувки , который подключен к запредельному волноводу тангенциально.

3.Устройство по п.2, отличающее с   тем, что роликоопоры транспортерной ленты снабжены диаметрально расположенной в их теле пластиной в виде шестигранника.

4.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что внутренн   полость запредельного волновода на входе туннельной камеры снабжена расположенными по образующей ребрами.

5.Устройство по п. 2, о т л и г чающеес  тем, что газораспределительна  секци  и секци  отвода продуктов сушки снабжена установленными перпендикул рно продольной оси туннельной камеры ребрами, причем секци  отвода продуктов сушки дополнительно снабжена теплоутилизирующим

устройством, например тепловой трубой , соединенным с газораспределительной секцией.

6.Устройство по п.2, о.т л и - чающеес  тем, что напорный тракт воздуходувки, сопр женный с запредельным волноводом со стороны загрузочного окна, выполнен конусообразной формы с основанием в виде эллипса, а больший диаметр эллипса совмещен с образующей запредельного волновода.

7.Устройство по п.2, о т л и 5 чающеес  тем, что трубопроводы дл  подачи основного теплоносител  и рециркул та тангенциально подсоединены к напорному тракту воздуходувки , установленной со стороны

0 загрузочного окна, и расположены взаимно противоположно со смещением по диаметру сечени  тракта.

8.Устройство по п.2, о т л и - 5 чающеес  тем, что напорный

тракт воздуходувки, установленной со стороны загрузочного окна, снабжен расположенным в основании конусообразного напорного тракта возду- 0 ходувки насадком в виде параллельно установленных ребер.

9.Устройство по п.2, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что ребра выполнены из феррита.

Дол  СВЧ-энергии дл  энергообеспечени  процесса комбинрованной сушки глин ного кирпича (СВЧ-энерги  и газообразный теплоноситель при относительной влажности 75- 95%, температуре 15-45°С в 1-й половине туннельной камеры и 60-150°С во 11-й ее половине), %

75 80 85 90 95 100

18 21 20 22 20 17

50

63

60

60

61

48

1300 1290 1294 1290 1290 1300

f

Относительна  влажность сред в 1-й половине устройства со стороны загрузочного окна пр доле СВЧ-энергии 80-95%, температуре среды 15-45°С и 60- во 11-й половине устройств a, J5

70

75

85

90

95

100

Температура среды в 1-й половине устройства,°С, при доле СВЧ-энергии 80-95%, относительной влажности этой среды 75-95% и температуре среды во половине установки 60-1500°С

Фиг.5

Составитель Л.Мацук Редактор И.Дербак Техред М. Ходанич

Заказ 2351/39

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Продолжение таблицы

: г ГТГППЕ:

17 23 20 22 21 18

48 63 60 59 61 51

1300 1287 1291 1290 1290 1300

&А. &

Фаг.б

Корректор И.Муска

Подписное