UA76014C2 - Appliance for drying bulk dielectric materials - Google Patents

Abstract

This invention relates to the branch of thermal processing in super-high frequency (SHF) fields of bulk dielectric materials and can be used in pharmaceutical, food and chemical industries, in particular at drying powder-like iodides of alkali metals used at monocrystal growing. The appliance for drying dielectric materials has the chamber of resonator, this is made of two truncated cones with different height and cylindrical section connecting those to each other by the larger bases, and appliance for air blow-through. The resonator is multi-pass one; the ratio of the heights of the larger in height truncated cone, the cylindrical section and the lower in height truncated cone of the chamber of the resonator is 2.1:0.5. The larger in height truncated cone is by the flange of the mouth connected through the vacuum-sealed flange to the waveguide inlet of SHF energy. The chamber is installed with possibility of rotation by means of unit for rotation, and with possibility of vertical displacement due to its fixation on the stands with bended sections, those form angle 15-20 DEGREE with the horizontal base of the unit, same to the axis of the waveguide inlet. At the side of the bottom of the chamber in its axis dielectric branch pipe is installed for pump-out of the volume of the chamber. The unit for air blow-through is placed in coaxial position with respect to the branch pipe outside of the chamber, connected to it without possibility of split and is connected to the unit for the chamber rotation. Inside the chamber in its generatrix there are placed the ribs in height, where - wavelength of the SHF radiation. Technical result is in uniform and more complete (90-95%) absorption of the SHF energy by raw material, this provides uniform drying and excludes local overheating, and increase of efficiency of the unit with respective decrease of power consumption.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до техніки термообробки в надвисокочастотних (НВЧ) полях сипучих діелектричних 2 матеріалів і може бути використаний у фармацевтичній, харчовій і хімічній промисловостях зокрема, при сушінні порошкоподібних йодидів лужних металів, використовуваних при вирощуванні монокристалів.The invention relates to the technique of heat treatment in ultra-high-frequency (UHF) fields of bulk dielectric 2 materials and can be used in the pharmaceutical, food and chemical industries, in particular, when drying powdered iodides of alkali metals used in growing single crystals.

Кінетика процесів термодесорбції води у вихідних солях йодидів лужних металів (Ма), Гу), (385) складна.The kinetics of processes of thermodesorption of water in the starting salts of iodides of alkali metals (Ma), Hu), (385) are complex.

По-перше, вихідні солі надзвичайно гігроскопічні, ії тому в них завжди утримується деяка кількість води, як гідратованої так і адсорбованої. По-друге, усі солі мають свої (два і більше) інтервали температур, при яких 70 відбувається інтенсивне виділення гідратованої і адсорбованої води. Ця обставина приводить до різкого збільшення парів води, що власне, і стимулює процеси гідролізу солей, що становлять найбільшу небезпеку (при гідролізі солей утворюються тверді включення (грудки), не придатні для подальшого використання, що в кінцевому рахунку приводить до перевитрати дорогого матеріалу).First, the starting salts are extremely hygroscopic, and therefore they always contain a certain amount of water, both hydrated and adsorbed. Secondly, all salts have their own (two or more) temperature ranges at which 70 there is an intensive release of hydrated and adsorbed water. This circumstance leads to a sharp increase in water vapor, which, in fact, stimulates the processes of hydrolysis of salts, which pose the greatest danger (during the hydrolysis of salts, solid inclusions (lumps) are formed, which are not suitable for further use, which ultimately leads to the overuse of expensive material).

Основною вимогою, що пред'являється до способів і пристроїв для сушіння, зокрема, йодидів лужних 72 металів, є запобігання гідролізу солей при їхньому зневоднюванні й одержання висушеного матеріалу з вологістю не більш 0,0195.The main requirement for methods and devices for drying, in particular, iodides of alkali 72 metals, is to prevent hydrolysis of salts during their dehydration and obtain dried material with a moisture content of no more than 0.0195.

Відомий пристрій для сушіння сипучих діелектричних матеріалів |заявка Мо92006113 РФ, кл. Е2683/34), що містить камеру з уведеннями НВЧ-енергії, розміщену в ній похилу обертову трубу з радіопрозорого матеріалу, приєднану до завантажувального і розвантажувального вузла, і вентиляційний короб, камера виконана роз'єднаною з її вентиляційним коробом, що охоплює, у якому розміщені НВЧ-джерела, їхні введення в камеру - оснащені герметичними заглушками з радіопрозорого матеріалу.Known device for drying loose dielectric materials | application Mo92006113 RF, class E2683/34) containing a chamber with microwave energy inputs, an inclined rotating tube of radio-transparent material placed therein, connected to a loading and unloading unit, and a ventilation box, the chamber is made disconnected from its enclosing ventilation box, in which microwave sources are placed, their introduction into the camera is equipped with sealed plugs made of radio-transparent material.

При цьому камера оснащена системою поглинання надлишкової НВЧ-енергії, похила обертаюча труба приєднана до завантажувального вузла за допомогою опорної осі, пропущеної через діафрагму труби, причому опорна вісь виконана полою і сполучена з корпусом шнекового живильника. Розвантажувальний бункер с 29 складається з бункера з розвантажувальним пристроєм відсічного типу для вивантаження сипучого матеріалу і Го) паровідводного штуцера.At the same time, the camera is equipped with a system for absorbing excess microwave energy, the inclined rotating tube is connected to the loading unit by means of a reference axis passed through the diaphragm of the pipe, and the reference axis is hollow and connected to the body of the screw feeder. Unloading hopper c 29 consists of a hopper with a cut-off type unloading device for unloading bulk material and a steam outlet fitting.

Даний пристрій містить поглинач надлишкової НВЧ-енергії, що ускладнює пристрій і збільшує енергоємність, крім того, сушіння матеріалів при атмосферному тиску здійснюється при більш високих температурах чим, наприклад, сушіння аналогічних матеріалів у вакуумі, що також приводить до збільшення енерговитрат і З зниженню якості готової продукції. «-This device contains an absorber of excess microwave energy, which complicates the device and increases energy consumption, in addition, drying materials at atmospheric pressure is carried out at higher temperatures than, for example, drying similar materials in a vacuum, which also leads to an increase in energy consumption and a decrease in the quality of the finished product products "-

Відомий пристрій для сушіння сипучих діелектричних матеріалів |(пат. РФ Мо2152571, Е2611/04, 3/347), що містить горизонтальну камеру, установлену з можливістю обертання на двох підшипниках, закріплених на о кришках у бічних отворах барабана, нагрівальні елементи, підключені до джерела електромагнітних хвиль, «о пристрій подачі нагрітого повітря у внутрішню порожнину камери і вологовідводний пристрій. При цьому 3о нагрівальні елементи виконані у виді системи хвилевідно-щілинних резонансних випромінювачів, а як джерело в електромагнітних хвиль використаний НВЧ-генератор, при цьому хвилевід уведений у внутрішню порожнину металевого барабана через отвір у нерухомій кришці одного з бічних отворів барабана, а через отвори в нерухомій кришці іншого бічного отвору барабана введені канали підведення нагрітого повітря і відводу « вологого повітря, крім того, на внутрішній циліндричній поверхні барабана виконані два ряди зустрічно-похилих З ребер із кроком 20-452, кут нахилу кожного ряду складає 45-602 до твірної циліндричної поверхні барабана, при с цьому один кінець кожного ребра з'єднаний з відповідною підставою циліндричної поверхні барабана, а інший "з кінець відстоїть від центра відповідної твірної на відстань І-(0,1 0,01), де Ї - довжина барабана. Система хвилевідно-щілинних випромінювачів розгорнута на кут 40-4592 (до підстави сушарки в напрямку обертання барабана і оснащена чвертьхвилевими відбивачами. Канал підведення нагрітого повітря оснащений -1 15 перфорованим екраном.A known device for drying bulk dielectric materials | (pat. RF Mo2152571, E2611/04, 3/347), which contains a horizontal chamber mounted with the possibility of rotation on two bearings fixed on covers in the side holes of the drum, heating elements connected to sources of electromagnetic waves, "a device for supplying heated air to the inner cavity of the chamber and a moisture removal device. At the same time, the 3o heating elements are made in the form of a system of waveguide-slit resonant emitters, and a microwave generator is used as a source of electromagnetic waves, while the waveguide is introduced into the inner cavity of the metal drum through a hole in the fixed cover of one of the side holes of the drum, and through holes in in the fixed cover of the other side opening of the drum, channels for the supply of heated air and the removal of moist air are introduced, in addition, on the inner cylindrical surface of the drum, two rows of counter-inclined Z ribs with a step of 20-452 are made, the angle of inclination of each row is 45-602 to the generating cylindrical surface of the drum, while one end of each rib is connected to the corresponding base of the cylindrical surface of the drum, and the other end stands back from the center of the corresponding frame by a distance I-(0.1 0.01), where Y is the length of the drum. System of waveguide-slit emitters is deployed at an angle of 40-4592 (to the base of the dryer in the direction of drum rotation and is equipped with a quarter left wingers. The heated air supply channel is equipped with a -1 15 perforated screen.

Недоліком даного пристрою є падіння НВЧ-енергії перпендикулярно шарові сировини, що приводить доThe disadvantage of this device is the fall of microwave energy perpendicular to the layer of raw materials, which leads to

Ге) виникнення великого відбиття НВЧ-енергії від сировини і, як наслідок, встановленню в системі о НВЧ-генератор-хвилевідна лінія- багатомодовий резонатор коефіцієнта стоячої хвилі більш 2. У цьому випадку знижується КПД використання НВчЧ-енергії (менш 5095), що приводить до значної перевитрати електроенергії. -о 70 Крім того, велика площа зіткнення сировини, що висушується, з ребрами, збільшить надходження металевихGe) the occurrence of a large reflection of microwave energy from the raw material and, as a result, the establishment of a standing wave coefficient of more than 2 in the microwave generator-waveguide-multimode resonator system. In this case, the efficiency of the use of microwave energy decreases (less than 5095), which leads to to a significant overconsumption of electricity. - about 70 In addition, the large area of contact of the drying raw material with the ribs will increase the arrival of metal

ГТ» домішок у речовину ОСЧ, що не припустимо по ТУ.HT" impurities in the substance of the OSCH, which are not allowed according to the Technical Regulations.

Відомий пристрій для сушіння сипучих діелектричних матеріалів (пат. України Мо56629А, кл. Р2683/347), що містить НВЧУЧ-тракт, з'єднаний із хвилеводом, усередині якого з можливістю обертання навколо подовжньої осі розміщена ємність для сипучого матеріалу, виконана з радіопрозорого матеріалу. Хвилевід виконаний у виді циліндричного багатомодового резонатора, усередині якого і коаксиально йому встановлена ампула,A known device for drying bulk dielectric materials (Ukrainian patent Mo56629A, class P2683/347), which contains a microwave path connected to a waveguide, inside which a container for bulk material, made of radio-transparent material, is placed with the possibility of rotation around the longitudinal axis . The waveguide is made in the form of a cylindrical multimode resonator, inside which an ampoule is installed coaxially to it,

ГФ) конусоподібним торцем з кутом при вершині порядку 1502, звернена до НВЧ-тракту. Протилежний її торець має г) патрубок для завантаження - вивантаження сировини, підключений до приводу обертання ампули, а також систему вакууммування і напуску сухого повітря, при цьому внутрішня поверхня ампули оснащена во горизонтальними пластинами з радіопрозорого матеріалу і розташованими уздовж її осі.HF) with a cone-shaped end with an angle at the top of the order of 1502, facing the microwave tract. Its opposite end has d) a nozzle for loading - unloading of raw materials, connected to the ampoule rotation drive, as well as a vacuum system and dry air supply, while the inner surface of the ampoule is equipped with horizontal plates of radio-transparent material located along its axis.

Недоліком даного пристрою є відбиття НВЧ-енергії від конусоподібного кінця ампули, у результатіThe disadvantage of this device is the reflection of microwave energy from the cone-shaped end of the ampoule, as a result

НВчЧ-енергія використовується не ефективно. Сушіння сировини в ампулах не може забезпечити великих завантажень сировини (не більш 1Окг) для одночасного його сушіння, що знижує продуктивність процесу в цілому. в5 Відомий пристрій для сушіння сипучих мілкодисперсних діелектричних матеріалів (а.с. Мо1522006, кл.HF energy is not used efficiently. Drying raw materials in ampoules cannot provide large loadings of raw materials (no more than 1Okg) for simultaneous drying, which reduces the productivity of the process as a whole. v5 The known device for drying bulk finely dispersed dielectric materials (a.s. Mo1522006, class

Е2683/347)Ї), що містить вертикальну сушильну камеру у виді хвилеводу, оснащену завантажувальним і розташованим у нижній частині розвантажувальним пристроями з бункерами, підключені до камериE2683/347)Y), containing a vertical drying chamber in the form of a waveguide, equipped with loading and unloading devices located in the lower part with hoppers connected to the chamber

НВЧ-генератор із пристроєм зв'язку і нагнітальний вентилятор. При цьому пристрій містить поглинач надлишкової НВЧ-енергії зі своїм пристроєм зв'язку, підключеним до нижньої частини камери, а розвантажувальний пристрій виконаний у виді трійника з перекидним клапаном і приєднаний до нагнітальної сторони вентилятора.A microwave generator with a communication device and a discharge fan. At the same time, the device contains an absorber of excess microwave energy with its communication device connected to the lower part of the chamber, and the discharge device is made in the form of a tee with a reversing valve and is connected to the discharge side of the fan.

Відомий пристрій для сушіння сипучих матеріалів (а.с. Мо1816943 СРСР, кл. Р2683/347), що містить вертикально встановлену камеру, виконану з двох усічених конусів різної висоти, з'єднаних між собою циліндричною частиною. Більший по висоті усічений конус (горловина пристрою) з'єднаний з /о Коаксіально-хвилеводним переходом уведення НВЧ-енергії, що має внутрішній отвір для проходження матеріалу, що висушується. Коаксіально-хвилеводний перехід з'єднаний із трубою подачі оброблюваного матеріалу. Усередині більшого по висоті усіченого конуса по його осі встановлений додатковий усічений конусний елемент, і проміжний діелектричний конусний елемент, що між собою утворюють обігрівну шахту, для переміщення матеріалу, що висушується. По осі внутрішнього додаткового конусного елемента встановлені 7/5 Повітряний колектор і обоє конусних елемента оснащені системою поярусно розташованих радіальних каналів.A known device for drying bulk materials (a.s. Mo1816943 USSR, class P2683/347), which contains a vertically installed chamber made of two truncated cones of different heights, connected to each other by a cylindrical part. A higher truncated cone (the neck of the device) is connected to the Coaxial-waveguide transition of the introduction of microwave energy, which has an internal opening for the passage of the material to be dried. The coaxial-waveguide transition is connected to the feed pipe of the processed material. An additional truncated cone element and an intermediate dielectric cone element are installed inside the higher truncated cone along its axis, forming a heating shaft between them for moving the material to be dried. A 7/5 air collector is installed along the axis of the internal additional conical element, and both conical elements are equipped with a system of tiered radial channels.

Радіальні канали у внутрішньому елементі з'єднані з повітряним колектором, а в зовнішньому - з атмосферою.Radial channels in the inner element are connected to the air collector, and in the outer element - to the atmosphere.

Причому діаметри зовнішнього і внутрішнього елементів обрані з умови забезпечення постійного хвильового опору по довжині камери. Менший по висоті усічений конус з'єднаний із трубою виводу матеріалу, що висушується. У циліндричній частині камери розташований поглинач надлишкової НВЧ-енергії.Moreover, the diameters of the outer and inner elements are chosen to ensure constant wave resistance along the length of the chamber. A shorter truncated cone is connected to the outlet pipe of the drying material. An absorber of excess microwave energy is located in the cylindrical part of the chamber.

Даний пристрій дозволяє здійснювати сушіння обмежених матеріалів, зокрема сипучих гранульованих, фракції яких більше поперечних розмірів радіальних каналів, тому що фракції матеріалу, що висушуються, менше поперечних розмірів радіальних каналів будуть викидатися разом з потоком повітря з камери нагрівання в навколишнє середовище, що неприпустимо особливо при сушінні токсичних сипучих матеріалів. Використання атмосферного повітря (не висушеного) для видалення вологи з матеріалу, що висушується, вологість якого с нестабільна і залежить від вологості атмосфери, визначає кінцеву величину вологості матеріалу, що о висушується.This device allows drying of limited materials, in particular loose granular, fractions of which are larger than the transverse dimensions of the radial channels, because fractions of the material being dried, which are smaller than the transverse dimensions of the radial channels, will be thrown out together with the air flow from the heating chamber into the environment, which is unacceptable, especially when drying of toxic bulk materials. The use of atmospheric air (not dried) to remove moisture from the material being dried, the humidity of which is unstable and depends on the humidity of the atmosphere, determines the final value of the humidity of the material being dried.

Крім того, недоліком приведених пристроїв є те, що процес сушіння матеріалу здійснюється при атмосферному тиску. Для видалення вологи з матеріалу, що висушується, необхідно нагрівати його до високих температур. У цьому випадку може відбуватися розкладання деяких мікроелементів, що приводить до зниження «Е зо якості готової продукції. Необхідність використання поглинача надлишкової НВЧ-енергії зв'язано з підвищенням рівня потужності НВЧ-генератора, що приводить до ускладнення пристрою і збільшує енергоємність, крім того, -- при продуві сухого повітря крізь вологий матеріал створюються зусилля, спрямовані як по осі камери, такі в о радіальному напрямку, що може привести до комкоутворення. Відпрацьоване повітря через фільтруючу сітку видаляється з об'єму робочої камери несучи з собою легкі дрібні частки (пил, що завжди є присутнім у ісе) матеріалі, що висушується, тим більше він утвориться в результаті зіткнень часток матеріалу між собою і ї- стінкою камери при русі їх у суспензії повітря), що приводить не тільки до втрат робочого продукту, а, що дуже важливо, до забруднення навколишнього середовища, особливо при сушінні шкідливих речовин, таких як, наприклад, порох, тютюн, йодиди лужних металів і т.п.In addition, the disadvantage of the above devices is that the process of drying the material is carried out at atmospheric pressure. To remove moisture from the material being dried, it is necessary to heat it to high temperatures. In this case, the decomposition of some trace elements may occur, which leads to a decrease in the quality of finished products. The need to use an absorber of excess microwave energy is associated with an increase in the power level of the microwave generator, which leads to the complication of the device and increases the energy consumption, in addition, when blowing dry air through a wet material, forces are created directed both along the axis of the camera, such in about the radial direction, which can lead to lump formation. Exhausted air is removed from the volume of the working chamber through the filter mesh, carrying with it light small particles (dust, which is always present in the ise) of the material being dried, the more it will be formed as a result of collisions of the material particles between themselves and the wall of the chamber at their movement in air suspension), which leads not only to the loss of the working product, but also, what is very important, to environmental pollution, especially when drying harmful substances, such as, for example, gunpowder, tobacco, iodides of alkali metals, etc.

Як прототип по кількості загальних ознак нами обраний останній з аналогів. «We chose the last of the analogues as a prototype based on the number of common features. "

В основу дійсного винаходу поставлена задача розробки пристрою, що забезпечив би зниження в с енергоємності, поліпшення якості сушіння і екології навколишнього середовища. . Рішення задачі забезпечується тим, що пристрій для сушіння сипучих діелектричних матеріалів, що містить и?» камеру резонатора, виконану із двох усічених конусів різної висоти, з'єднаних між собою більшими основами циліндричною частиною і пристрій для продуву повітрям, відповідно до винаходу, співвідношення висот більшого по висоті усіченого конуса, циліндричної частини і меншого по висоті усіченого конуса многомодового -І резонатора складає 2:1:0,5, більший по висоті усічений конус фланцем горловини з'єднаний через вакуумщільний і спеціальний фланці з хвилеводним уведенням НВчЧ-енергії, камера має можливість обертання,The basis of the actual invention is the task of developing a device that would ensure a decrease in energy consumption, improvement of drying quality and environmental ecology. . The solution to the problem is provided by the fact that the device for drying bulk dielectric materials containing the resonator chamber, made of two truncated cones of different heights, connected to each other by larger bases with a cylindrical part and a device for blowing air, according to the invention, the ratio of the heights of the larger truncated cone, the cylindrical part and the smaller truncated cone of the multimode-I resonator is 2:1:0.5, the truncated cone with a higher height is connected by a neck flange through a vacuum-tight and special flange with a waveguide introduction of HF energy, the camera has the ability to rotate,

Ме, а також вертикального переміщення за рахунок її кріплення на стійках, вигнута частина яких, також як і вісь о хвилеводного введення утворює кут 15-202 до обрію, з боку дна камери (меншої основи меншого по висоті пз усіченого конуса) по її осі введений діелектричний патрубок для відкачки об'єму камери, пристрій для продуву сухим повітрям розташований коаксіально зазначеному патрубкові зовні камери і нероз'ємно з нею з'єднаний, наMe, as well as vertical movement due to its fastening on racks, the curved part of which, as well as the axis o of the waveguide input, forms an angle of 15-202 to the horizon, from the side of the bottom of the chamber (the smaller base of the smaller height pz truncated cone) along its axis is introduced dielectric nozzle for pumping out the volume of the chamber, the device for blowing with dry air is located coaxially with the specified nozzle outside the chamber and is inseparably connected with it, on

Та» зазначеному пристрої розміщений пристрій для обертання камери, усередині камери по її твірній розташовані ребра висотою 2/10, де г-довжина хвилі НВЧ-випромінювання.And" the indicated device is equipped with a device for rotating the camera, inside the camera there are ribs with a height of 2/10, where r is the wavelength of microwave radiation.

Виконання ребер зазначеної висоти не збурюють електромагнітне поле НВчЧ-енергії, але добре перемішують сировину, при цьому площа зіткнення сировини з ребрами незначна, що знижує надходження металевих домішок у сировину. о Кріплення камери на стійках, вигнута частина яких і вісь хвилеводного введення утворять кут 15-20 9 до іме) обрію, забезпечує розташування осі обертання камери також під кутом 15-20 2 до обрію і, отже, розташування сировини в камері в процесі сушіння у формі клина, вершиною, зверненою убік НВЧ-випромінювання. При цьому бо падіння НВчЧ-енергії на поверхню сировини відбувається також під кутом 15-20, завдяки чому забезпечується практично повне (90-9595) поглинання НВчЧ-енергії, пропорційно його товщині як по перерізу, так і по довжині, при цьому виключається перегрів сировини біля горловини камери, обертання камери також сприяє встановленню однорідної температури по всьому об'ємі, завдяки чому виключається гідроліз при сушінні кристалогідратів і розкладання термолабільних субстанцій, за рахунок чого поліпшується якість сушіння. 65 Співвідношення висот складових частин камери обрано з розумінь максимально можливого робочого об'єму при мінімальній внутрішній поверхні, що буде поглинати (хоча і незначно) НВЧ-енергію за рахунок кінцевої провідності матеріалу камери. Похиле положення камери в робочому положенні забезпечує відкачку об'єму патрубком, що завжди знаходиться вище рівня сировини.The execution of the ribs of the specified height do not disturb the electromagnetic field of HF energy, but mix the raw materials well, while the area of contact of the raw materials with the ribs is insignificant, which reduces the inflow of metal impurities into the raw materials. o Fixing the camera on racks, the curved part of which and the axis of the waveguide input form an angle of 15-20 9 to the horizon, ensures the location of the axis of rotation of the camera also at an angle of 15-20 2 to the horizon and, therefore, the location of the raw material in the chamber during drying in wedge-shaped, with the top facing away from microwave radiation. At the same time, the fall of microwave energy on the surface of the raw material also occurs at an angle of 15-20, which ensures almost complete (90-9595) absorption of microwave energy, proportional to its thickness both in cross-section and in length, while overheating of the raw material is excluded near the neck of the chamber, the rotation of the chamber also contributes to the establishment of a uniform temperature throughout the volume, due to which hydrolysis during drying of crystal hydrates and decomposition of thermolabile substances is excluded, due to which the quality of drying is improved. 65 The ratio of the heights of the component parts of the camera is chosen from the understanding of the maximum possible working volume with a minimum internal surface, which will absorb (albeit insignificantly) microwave energy due to the final conductivity of the camera material. The inclined position of the camera in the working position ensures that the volume is pumped through the nozzle, which is always above the level of the raw material.

Вертикальне переміщення камери забезпечує можливість, при від'єднанні вакуумщільного фланця відThe vertical movement of the chamber provides the possibility, when disconnecting the vacuum-tight flange from

Камери, завантажувати і вивантажувати висушену сировину без додаткових пристроїв, крім цього, у пропонованому пристрої відсутній поглинач надлишкової НВЧ-енергії, що спрощує пристрій.Cameras, load and unload dried raw materials without additional devices, in addition, the proposed device does not have an absorber of excess microwave energy, which simplifies the device.

Спрощується процес узгодження камери з НВЧ-трактом у порівнянні з аналогами.The process of matching the camera with the microwave path is simplified compared to analogues.

Споживання електроенергії знижується за рахунок збільшення КПД використання НВчЧ-енергії.Electricity consumption is reduced by increasing the efficiency of using microwave energy.

Спеціальної конструкції фланець забезпечує можливість обертання камери при нерухомому хвилеводному /о тракті для уведенні НВЧ-енерігії і збереження герметичності камери вакуумщільним фланцем, що спрощує пристрій.The specially designed flange provides the possibility of rotating the camera with a stationary waveguide/o path for the introduction of microwave energy and preserving the tightness of the camera with a vacuum-tight flange, which simplifies the device.

Розташування пристрою для продуву сухим повітрям зовні камери коаксіально діелектричному патрубкові не вимагає введення додаткових елементів, що також спрощує пристрій.The location of the device for blowing with dry air outside the chamber with a coaxial dielectric nozzle does not require the introduction of additional elements, which also simplifies the device.

На Фіг. приведений ескіз пристрою для сушіння сипучих матеріалів.In Fig. a sketch of the device for drying bulk materials is given.

Пристрій містить камеру багатомодового резонатора, який складається з більшого по висоті усіченого конуса 1, з'єднаного циліндричною частиною 2 з меншим по висоті усіченим конусом З, при цьому співвідношення їхніх висот складає 2:1:0,5. Більший по висоті усічений конус 1 фланцем 4 горловини камери через вакуумщільний фланець 5 і спеціальний фланець 6 з'єднаний хвилеводним уведенням 7 з НВЧ-генератором 8. Камера кріпиться на стійках 9, вигнута частина 10 яких, так само як і вісь хвилеводного введення 7, утворюють кут 15-20 г» з обрієм, що забезпечує при з'єднанні фланця 4 горловини камери з хвилеводним уведенням 7 у робочому стані розташувати і вісь обертання камери під цим же кутом до обрію. У конкретному прикладі кріплення камери на вигнутій частині 10 стійок 9 забезпечено за допомогою напрямних 11, укріплених в осях 12, що забезпечують можливість вертикального переміщення камери. Напрямні 11 жорстко з'єднані з кільцем 13, на якому жорстко укріплені ролики, що центрують, 14. На самій камері жорстко розташоване кільце 15, що при обертанні камери с "Котиться" по роликах 14. Місце розташування кільця 15 на корпусі камери не має принципового значення. У конкретному прикладі воно розташоване на стику більшого по висоті усіченого конуса 1 з циліндричною о частиною 2, а може розташовуватися і перед фланцем 4 горловини. З боку меншого по висоті усіченого конуса З через дно 16 камери по її осі введений діелектричний патрубок 17 для відкачки її об'єму, і оснащений насадкою-фільтром 18 для виключення попадання в нього сировини. У робочому положенні патрубок 17 завжди «І зо знаходиться вище рівня сировини. Пристрій для продуву сировини сухим повітрям являє собою повітряпровід 19, розташований коаксіально зазначеному патрубкові 17 зовні камери і нероз'ємно з нею з'єднаний. Сухе (77 повітря в нього подається з нагнітача (на мал. не приведений). На повітряпроводі 19 з черв'ячною передачею о розташований електродвигун 20, що забезпечує обертання камери. Вакуумне ущільнення 21 забезпечує герметичність і виключає можливість порушення вакууму в камері за допомогою діелектричного патрубка 17. оThe device contains a chamber of a multimode resonator, which consists of a larger truncated cone 1, connected by a cylindrical part 2 to a smaller truncated cone Z, while the ratio of their heights is 2:1:0.5. A higher truncated cone 1 with a flange 4 of the camera neck through a vacuum-tight flange 5 and a special flange 6 is connected by a waveguide input 7 to a microwave generator 8. The camera is mounted on racks 9, the curved part 10 of which, as well as the axis of the waveguide input 7, form an angle of 15-20 g" with the horizon, which ensures that when the flange 4 of the camera neck is connected to the waveguide introduction 7 in working condition, the axis of rotation of the camera is placed at the same angle to the horizon. In a specific example, the camera mounting on the curved part 10 of the racks 9 is provided with the help of guides 11 fixed in the axes 12, which provide the possibility of vertical movement of the camera. The guides 11 are rigidly connected to the ring 13, on which the centering rollers 14 are rigidly fixed. The ring 15 is rigidly located on the camera itself, which "rolls" on the rollers 14 when the camera rotates. The location of the ring 15 on the camera body does not have of fundamental importance. In a specific example, it is located at the junction of the higher truncated cone 1 with the cylindrical part 2, and it can also be located in front of the neck flange 4. On the side of the lower truncated cone C, through the bottom 16 of the chamber along its axis, a dielectric nozzle 17 is introduced for pumping out its volume, and it is equipped with a filter nozzle 18 to exclude raw materials from getting into it. In the working position, nozzle 17 is always above the raw material level. The device for blowing the raw material with dry air is an air duct 19, located coaxially with the specified nozzle 17 outside the chamber and inseparably connected to it. Dry (77) air is supplied to it from a compressor (not shown in the figure). An electric motor 20 is located on the air duct 19 with a worm gear o, which ensures the rotation of the chamber. The vacuum seal 21 ensures tightness and excludes the possibility of breaking the vacuum in the chamber with the help of a dielectric nozzle 17. o

Усередині камери по її твірній розташовані ребра 22. На мал. приведені також сировина 23 у камері і блок 24 М. живлення НВЧ-генератора.Ribs 22 are located inside the camera along its axis. Fig. the raw material 23 in the chamber and the unit 24 M. power supply of the microwave generator are also shown.

Пристрій працює таким способом.The device works in this way.

За допомогою напрямних 11, укріплених в осях 12, камеру установлюють фланцем 4 горловини вертикально угору для завантаження сировини, що висушується, 23 у необхідному об'ємі. Після цього камеру нахиляють, до « фланця 4 горловини камери пристиковують вакуумщільний фланець 5, за допомогою якого здійснюють шщ с герметизацію камери, і спеціальний фланець 6, що з'єднують з хвилеводним уведенням 7 з НВЧ-генератора 8. й Спеціальний фланець 6 забезпечує можливість обертання камери без порушення її герметичності, при цьому в «» робочому положенні вісь обертання камери утворює з рівнем обрію кут 15-202, а патрубок 17 у результаті цього завжди буде знаходитися вище рівня сировини 23, забезпечуючи відкачку об'єму камери. Включають вакуумний насос (на мал. не показаний), приєднаний через вакуумне ущільнення 21 до патрубка 17, і здійснюють -І відкачку об'єму камери. Одночасно включають електродвигун 20 і камера починає обертання кільцем 15 по роликах, що центрують, 14 зі швидкістю 5-10об/хв. При цьому вакуумне ущільнення 21 при обертанні камериWith the help of guides 11, fixed in the axes 12, the camera is installed with the flange 4 of the neck vertically upwards for loading raw materials to be dried, 23 in the required volume. After that, the camera is tilted, a vacuum-tight flange 5 is attached to flange 4 of the camera neck, with the help of which the camera is sealed, and a special flange 6, which is connected to the waveguide input 7 of the microwave generator 8. And the special flange 6 provides the possibility rotation of the chamber without breaking its tightness, while in the "" working position, the axis of rotation of the chamber forms an angle of 15-202 with the horizon level, and as a result, the nozzle 17 will always be above the level of the raw material 23, ensuring pumping out of the chamber volume. Turn on the vacuum pump (not shown in the picture), connected through the vacuum seal 21 to the nozzle 17, and pump out the chamber volume. At the same time, the electric motor 20 is turned on and the camera starts rotating the ring 15 on the centering rollers 14 at a speed of 5-10 rpm. At the same time, the vacuum seal 21 when the camera rotates

Ф залишається нерухомим, а патрубок 17 і трубка 19 обертаються разом з камерою. При досягненні тиску в (ав) камері 107мм рт. ст., не припиняючи відкачки об'єму, включають напуск сухого повітря до передпробійного шу 20 тиску, здійснюючи продувку сировини 23. Потім включають НВЧ-генератор 8. При обертанні камери сировина 23 перемішується як у радіальному, так і в подовжньому напрямку за рахунок ребер 20, зберігаючи увесь час чз» форму клина, вершиною зверненою убік НВЧ-генератора, забезпечуючи за рахунок цього рівномірність прогріву сировини по товщині і виключаючи її перегрів біля горловини камери. Вивантаження висушеної сировини здійснюється в наступній послідовності. Відключається НВЧ-генератор 8, виключається електропривід 20, через повітропровід 19 здійснюється напуск сухого повітря в камеру до атмосферного тиску, відстикувоється о вакуумщільний фланець 5 від фланця 4 горловини камери. Система НВЧ-генератор 8 - хвилеводне уведення 7 - спеціальний фланець 6 - вакуумщільний фланець 5 відводяться на необхідну відстань для того, щоб камера іме) змогла фланцем 4 горловини опуститися вниз на осях 12 для вивантаження сировини в спеціальні ємності.Ф remains stationary, and the nozzle 17 and the tube 19 rotate together with the camera. When the pressure in the (ab) chamber reaches 107 mm Hg. st., without stopping volume pumping, include the inflow of dry air to the pre-breakthrough pressure chamber 20, carrying out purging of the raw material 23. Then turn on the microwave generator 8. When the chamber rotates, the raw material 23 is mixed both in the radial and longitudinal directions due to the ribs 20, keeping all the time the shape of a wedge, with the top facing away from the microwave generator, thus ensuring uniform heating of the raw material along the thickness and eliminating its overheating near the chamber neck. Unloading of dried raw materials is carried out in the following sequence. The microwave generator 8 is turned off, the electric drive 20 is turned off, through the air duct 19, dry air is injected into the chamber up to atmospheric pressure, it is detached from the vacuum-tight flange 5 from the flange 4 of the chamber neck. The UHF generator system 8 - waveguide introduction 7 - special flange 6 - vacuum-tight flange 5 are moved to the necessary distance so that the camera can be lowered by the neck flange 4 on the axes 12 for unloading raw materials into special containers.

У даному пристрої було проведене сушіння порошкоподібних йодидів лужних металів (Ма), ГУ, (8) з 60 вихідною вологістю 5-895. У результаті проведеного сушіння вологість сировини склала 2.107965, споживання електроенергії знизилося до 0,1квт.година/кГ у порівнянні з О,Зквт.година/кГ третього аналога. Шкідливі викиди у вигляді парів йоду й інших газів практично були відсутні в порівнянні з прототипом.In this device, powdery iodides of alkali metals (Ma), GU, (8) with 60 initial moisture content of 5-895 were dried. As a result of the drying, the moisture content of the raw material was 2.107965, the electricity consumption decreased to 0.1 kWh/kg compared to 0.1 kWh/kg of the third analogue. Harmful emissions in the form of iodine vapors and other gases were practically absent compared to the prototype.

Claims (1)

65 Формула винаходу65 Formula of the invention Пристрій для сушіння сипучих діелектричних матеріалів, що містить камеру резонатора, виконану із двох зрізаних конусів різної висоти та циліндричної частини, яка з'єднує їх між собою більшими основами, і пристрій для продуву повітрям, який відрізняється тим, що резонатор є багатомодовим, співвідношення висот більшого по висоті зрізаного конуса, циліндричної частини і меншого по висоті зрізаного конуса камери резонатора складає 2:1:0,5, більший по висоті зрізаний конус фланцем горловини з'єднаний через вакуумщільний фланець з хвилевідним вводом НВчЧ-енергії, камера встановлена з можливістю обертання за допомогою пристрою для обертання, а також з можливістю вертикального переміщення за рахунок її кріплення на стійках, що мають вигнуті частини, які утворюють кут 15-202 з горизонтальною основою пристрою, також як і 70 Вісь хвилевідного вводу, з боку дна камери по її осі встановлений діелектричний патрубок для відкачки об'єму камери, пристрій для продуву повітрям розташований коаксіально зазначеному патрубку зовні камери, з'єднаний з нею нероз'ємно та зв'язаний з пристроєм для обертання камери, усередині камери по її твірній розташовані ребра висотою 5х/10, де 5. - довжина хвилі НВЧ-випромінювання. с щі 6) « «- «в) (Се) і -A device for drying bulk dielectric materials containing a resonator chamber made of two truncated cones of different heights and a cylindrical part connecting them with larger bases, and an air blowing device characterized by the fact that the resonator is multimode, height ratio the height of the truncated cone, the cylindrical part and the smaller truncated cone of the resonator chamber is 2:1:0.5, the larger truncated cone is connected by the neck flange through a vacuum-tight flange to the waveguide input of HF energy, the chamber is installed with the possibility of rotation by means of a device for rotation, as well as with the possibility of vertical movement due to its fastening on racks having curved parts that form an angle of 15-202 with the horizontal base of the device, as well as 70 Axis of the waveguide input, from the side of the bottom of the chamber along its axis a dielectric nozzle is installed for pumping out the chamber volume, the air purge device is located coaxially behind to the specified nozzle outside the chamber, connected to it inseparably and connected to the device for rotating the chamber, inside the chamber along its axis there are ribs with a height of 5x/10, where 5. is the wavelength of microwave radiation. c schi 6) " "- "c) (Se) and - - . и? -і (о) («в) - 70 с» іме) 60 б5- and? -i (o) ("c) - 70 s" ime) 60 b5