НАПОЛЬНАЯ СУШИЛКА Российский патент 1994 года по МПК F26B3/28 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, текстильной промышленности и гелиотехнике и может быть использовано для сушки волокнистых и сыпучих материалов, в частности для первичной обработки льнотресты, семенного вороха, хлопка-сырца, кормов и другого растительного сырья.

Цель изобретения - повышение эффективности сушки за счет использования ветровой энергии.

На фиг. 1 представлена напольная сушилка, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - трубчатый теплонакопительный элемент, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез.

Напольная сушилка состоит из двускатного навеса с крышей 1, на коньковой части которой выполнен вертикальный продольный канал (не обозначено), под которым установлено ветровытяжное устройство. Кроме того, сушилка снабжена механизмом для загрузки и выгрузки из-под навеса сырья, а также устройствами для нагрева и подачи в сырье воздуха.

Над вытяжным продольным каналом установлена собирательная продольная линза 2, в фокусе которой размещен теплоулавливающий элемент 3, выполненный в виде зачерненной перфорированной плоскости, например, из полимерной пленки. В продольной линзе 2 для прохода воздуха выполнены отверстия 4, над которыми установлены двояковыпуклые линзы 5. Последние размещены так, что в их фокусе расположены указанные отверстия 4.

Крыша 1 и боковые ограждения 6 навеса выполнены из прозрачных полотнищ, например из армированной стекловолокном полимерной пленки (полиэтиленовой, полихлорвиниловой, поливинилхлоридной и т.д.). При этом внутри навеса вдоль и поперек с возможностью угла наклона подвешены теплоулавливающие элементы 7 и 8, которые выполнены в виде черных перфорированных плоскостей из теплопроводного материала, например из полимерной пленки или тонкого металлического листа.

Устройство для нагрева и подачи воздуха выполнено в виде солнечного коллектора, который представлен черной плоскостью 9, например, из полимерной пленки, расположенной под прозрачной пленкой 10. Снизу черные плоскости 9 теплоизолированы от грунта, например, зеркальной пленкой 11. Между прозрачной пленкой 10 и черной плоскостью 9 выполнена полость 12.

Для лучшего использования энергии ветра и энергии боковые ограждения 6, нижние торцы крыши 1 навеса и входа в солнечные коллекторы оснащены откидными козырьками 13, 14, которые представлены цилиндрическими собирательными линзами из прозрачного полимера (стеклопластики, полиэтилена, оргстекла и т. д.). При этом в фокусах линз 13 и 14 размещены теплоулавливающие элементы 15 и 16.

Механизм для загрузки и выгрузки сырья выполнен в виде транспортеров 17 с перфорированными полотнищами 18. При этом внутренняя поверхность последних, направленная в полость 19, покрыта светоотражающим составом (зеркальная пленка, блестящая белая окраска и т.д.), а под транспортером 17 и его полотнищами 18 размещена зеркальная пленка 20.

Для лучшего использования ветровой энергии на торцах продольной линзы 2 с зазором установлены козырьки 21 и 22.

Для лучшего использования солнечной и ветровой энергии теплоулавливающие элементы 15 и 16 выполнены в виде черных перфорированных труб из полимера, оснащенных поперечными и продольными перфорированными перегородками 23 и 24. При этом указанные трубчатые элементы 15 и 16 подвешены на козырьках 13 и 14 с помощью гибких тяг 25.

Напольная сушилка для лучшего использования солнечной энергии располагается с востока на запад, т.е. крыша 1 одним из длинных скатов обращена на юг, одно из боковых фронтальных ограждений 6 направлено на запад, а другое - на восток.

Напольная сушилка работает следующим образом.

Сырье загружается на полотнище 18 транспортера 17. Для обеспечения сушки за счет энергии воздуха и солнца один из линзовидных козырьков 14 солнечных коллекторов, направленный на ветер, поднимается. При этом трубчатый теплоулавливающий элемент 16 благодаря гибким тягам устанавливается в фокальном пространстве указанных линзовидных козырьков 14. С противоположной стороны козырьки 14 закрываются. В результате воздух нагнетается в полость 12, проходит через отверстия в полотнищах 18 транспортера 17 в полость 19, откуда он поступает снизу вверх через отверстие в полотнищах 18 в сырье.

При необходимости могут открываться или закрываться козырьки 13 наружного ограждения навеса. Таким образом можно регулировать воздушные потери над сырьем.

Благодаря линзообразным козырькам 13 и 14 солнечные лучи фокусируются на теплоулавливающие трубчатые элементы 15 и 16, которые нагреваются. Ветровой поток благодаря козырькам 13 и 14 направляется в отверстия трубчатых элементов 15 и 16, происходят теплообмен и нагрев воздушного потока. Теплообмен улучшается благодаря наличию в трубчатых элементах 15 и 16 поперечных и продольных перегородок 23 и 24, отверстия в которых обеспечивают прохождение потока при любом расположении трубчатых элементов 15 и 16. Подогретый воздух нагнетается в полость 12, где температура его повышается благодаря тому, что солнечные лучи нагревают черные плоскости 9. Нагрев последних усиливается благодаря наличию прозрачной пленки 10 и теплоизоляции плоскости 9, т.е. зеркальной пленки под полотнищами 18 транспортера 17, а также покрытию поверхностей полотнищ 18, обращенных в полость 19, соответствующим составом.

Таким образом, сухой подогретый воздух попадает в сырье, высушивает его, увлажняясь при этом. Влажный воздух легче сухого, поэтому он поднимается, проходит через отверстие плоского теплоулавливающего элемента 3 и выбрасывается наружу через отверстия 4 в продольной линзе 2.

Скорость воздушного потока через сырье резко увеличивается благодаря усилению тяги за счет использования энергии ветра, так как воздушный ветровой поток в зазоре между линзами 2 и 5 создает эжектирующую силу, т.е. воздух высасывается из-под линзы 2 через отверстия и за счет образования указанными линзами 2 и 5 диффузора. Этот эффект возрастает, поскольку воздушный ветровой поток от крыши 1 направляется в зазор между линзами 2 и 5.

Если ветер направлен на торцевую часть навеса, т.е. на боковые ограждения 6, воздушный поток направляется, например, ветроулавливающим козырьком 21 в зазор между линзами 2 и 5. В то же время козырек 22 создает эжектирующую силу, способствующую ускорению продольного потока между линзами 2 и 5, усиливая тем самым выброс влажного воздуха из-под навеса.

Скорость воздушного потока через сырье возрастает и благодаря тому, что линза 2 фокусирует солнечные лучи на плоский теплоулавливающий элемент 3, что способствует нагреву воздуха последним и усилению тяги в отверстиях 4, которая еще в большей степени повышается благодаря тому, что последние расположены в фокусе двояковыпуклых линз 5, нагревающих с помощью солнечных лучей воздух в отверстиях 4.

Двояковыпуклая форма линз 5 предотвращает попадание осадков в отверстия 4 и благодаря обтекаемой форме обеспечивает экноктирующий эффект.

Благодаря тому, что крыша 1 и боковые ограждения выполнены прозрачными, улучшается использование энергии солнца для сушки сырья. Создается парниковый эффект, увеличивающий скорость воздушных потоков через сырье.

Улавливание солнечной энергии улучшается, поскольку попавшие через прозрачные крышу 1 и боковое ограждение лучи как бы не были направлены, обязательно попадут на черные плоские теплоулавливающие элементы 7 и 8, которые, нагреваясь, отдают тепло воздуху. Отверстия в теплоулавливающих элементах 7 и 8 обеспечивают равномерный нагрев воздуха во всем пространстве под навесом в горизонтальном направлении.

При необходимости для улучшения улавливания солнечной энергии и для усиления тяги теплоулавливающие элементы 7 и 8 располагаются перпендикулярно направлению лучевого потока.

Высушенное сырье выгружают путем включения в работу транспортера 17.

Поскольку крыша 1 и боковые ограждения 6 поглощают ультрафиолетовые лучи, то при сушке зеленой массы в значительной степени сокращаются потери питательных веществ, особенно каротиноидов.

Использование: сельское хозяйство, текстильная и пищевая промышленность, в частности сушка сыпучих и волокнистых материалов. Сущность изобретения: напольная сушилка содержит сооружение с двускатной крышей, солнечный теплогенератор, включающий светопрозрачное покрытие и теплоулавливающие зачерненные элементы, воздухозаборники и воздухораспределительные коллекторы, механизмы загрузки и выгрузки сырья, продольную собирательную линзу с отверстиями, установленную в коньковой части крыши, двояковыпуклые сферические линзы, установленные над отверстиями продольной линзы, воздухозаборники с откидными козырьками, выполненными в виде цилиндрических собирательных линз, теплоулавливающие зачерненные элементы выполнены в виде перфорированных плоскостей из теплопроводного материала и расположены в фокусе продольной собирательной линзы внутри сооружения вдоль и поперек с возможностью изменения угла наклона. Светопрозрачное покрытие представляет собой стены сооружения, двускатную крышу и покрытие теплоулавливающего элемента, расположенного по периметру сооружения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. НАПОЛЬНАЯ СУШИЛКА, содержащая сооружение с двускатной крышей, солнечный теплогенератор, включающий светопрозрачное покрытие и теплоулавливающие зачерненные элементы, воздухозаборники и воздухораспределительные коллекторы, механизм загрузки и выгрузки сырья, отличающаяся тем, что она снабжена продольной собирательной линзой с отверстиями, установленной в коньковой части крыши, двояковыпуклыми сферическими линзами, установленными над отверстиями продольной линзы так, что каждое отверстие расположено в фокусе соответствующей двояковыпуклой линзы, воздухозаборники снабжены откидными козырьками, выполненными в виде цилиндрических собирательных линз, теплоулавливающие зачерненные элементы выполнены в виде перфорированных плоскостей из теплопроводного материала, расположенных в фокусе продольной собирательной линзы, внутри сооружения вдоль и поперек с возможностью изменения угла наклона, и неперфорированных с теплоизолированной нижней поверхностью по периметру сооружения, светопрозрачное покрытие представляет собой стены сооружения, двускатную крышу и покрытие теплоулавливающего элемента, расположенного по периметру сооружения, при этом воздухозаборники расположены по торцам кольцевой части крыши и по торцам сооружения в нижней его части, а воздухозаборники, расположенные в нижней части сооружения, дополнительно снабжены теплоулавливающими элементами, каждый из которых выполнен в виде перфорированной трубы с внутренними поперечными и продольными перегородками и расположен в фокусе соответствующей цилиндрической собирательной линзы. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что механизм загрузки и выгрузки сырья выполнен в виде транспортера с перфорированными полотнищами и снабжен пленкой с зеркальной поверхностью, расположенной под транспортером, при этом внутренняя поверхность полотнищ снабжена светоотражающим покрытием. 3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что каждый теплоулавливающий элемент воздухозаборников закреплен на сферической собирательной линзе посредством гибких тяг.