РОМБИЧЕСКАЯ СУШИЛКА Российский патент 1996 года по МПК F26B9/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для сушки зерна.

Известна передвижная ромбическая сушилка, работающая в непрерывном режиме (Аналитические и обзорные справки. Информагротех, 1993).

Основу сушильной камеры составляют внутренний и наружный каркасы. Пространство между каркасами является сушильной камерой, в которую загружается материал сушки. Загрузка зерном осуществляется сверху с использованием шнека. Поток зерна проходит через сушильную камеру, участок охлаждения и выгружается шнеком. Теплоноситель для сушки и воздух для охлаждения подаются двумя осевыми вентиляторами, установленными в передней части, а удаляются через сдвоенные выпускные отверстия в верхней части сушилки. С помощью пульта управления оператор контролирует параметры процесса сушки, управляет загрузкой и выгрузкой сушилки.

Среди недостатков известной ромбической сушилки основными являются следующие.

1. У места загрузки сушилки образуется столб из более влажных компонентов, поступающих на загрузку вороха. Это место хуже продувается теплоносителем во время сушки. В результате процесс сушки удлиняется и растет неоднородность по влажности высушенных компонентов массы.

2. Усадка слоя зерна в ходе сушки, достигающая 22 приводит к бесполезной утечке теплоносителя в верхней части и затрудняет получение одинаковой влажности зерна в конце сушки у верхних и нижних слоев.

3. Неодинаковая высота слоя зерна по сечению сушильной камеры вызывает неоднородную газовую проницаемость теплоносителем. Это затрудняет получение однородной влажности у высушенной массы.

4. Выгрузной шнек снизу имеет кожух, что увеличивает травмирование высушенного материала во время выгрузки.

5. Толщина слоя сушимой массы и скорость движения теплоносителя не меняются в процессе сушки, поэтому теплоноситель в начале и конце сушки неодинаково полно насыщается влагой.

6. Операции сушки, охлаждения и выгрузки массы проводятся последовательно одна за другой, не совмещаются, а это удлиняет цикл сушки.

7. Во время выгрузки отсутствует процесс перемешивания слоев зерна, что затрудняет получение более однородной массы по влажности после окончания сушки.

8. При изменении температуры и других параметров окружающего воздуха нет возможности для регулирования и поддержания оптимальной температуры отработанного теплоносителя на выходе из сушильной камеры, что увеличивает энергозатраты на сушку и удлиняет процесс.

Известна также ромбическая сушилка периодического действия (авт. св. СССР N 1643900), состоящая из проницаемых сушильной камеры, камеры подвода рабочего агента и блока-воздуховода, выполненных в форме горизонтальных коаксиально расположенных прямоугольных призм с квадpатными основаниями, одна из диагоналей которых расположена вертикально. В вертикальной части сушильной камеры снабжены приемным бункером с установленным в нем загрузочным транспортером. В нижней части сушильной камеры расположена выгрузная горловина, под которой установлен транспортер выгрузки, а в горловине смонтирована поворотная заслонка. Среди недостатков основными являются следующие.

1. У места загрузки сушилки образуется столб из более влажных компонентов поступающего на загрузку вороха. Это место хуже продувается теплоносителем во время сушки. В результате процесс сушки удлиняется и возрастает неоднородность по влажности высушенных компонентов массы.

2. Усадка слоя зерна в ходе сушки, достигающая 22 приводит к бесполезной утечке теплоносителя в верхней части и затрудняет получение одинаковой влажности зерна в конце сушки у верхних и нижних слоев.

3. Неодинаковая высота слоя зерна по сечению сушильной камеры вызывает неоднородную газовую проницаемость теплоносителем. Это затрудняет получение однородной влажности у высушенной массы, поэтому форма сечения сушильной камеры не является оптимальной.

4. Сушилка не имеет устройства для охлаждения высушенной массы. Не выполняются такие важнейшие технологические операции, как снижение влажности за счет тепла, запасенного ранее, зерновки не съеживаются, не упрочняются. Только после охлаждения капилляры, в которых бала влага, устраняются. Появляется возможность четкого сортирования зерновок после охлаждения и съеживания.

5. Толщина слоя сушимой массы и скорость движения теплоносителя не меняются в процессе сушки, поэтому теплоноситель в начале и конце сушки не одинаково полно насыщается влагой.

6. Конструкция сушилки металлоемка, так как требуется изготовление блок-воздуховода.

7. Во время выгрузки отсутстьвует перемешивание слоев зерна, что затрудняет получение более однородной массы по влажности после окончания сушки.

8. При изменении температуры и других параметров окружающего воздуха нет возможности для регулирования и поддержания оптимальной температуры отработанного теплоносителя на выходе из сушильной камеры, что увеличивает энергозатраты на сушку и удлиняет процесс.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является ромбическая сушилка (Ромбическая сушилка. Сельское хозяйство Нечерноземья, 1986, N 8, с. 24 25).

Основу сушилки составляют каркасы внутреннего и наружного ромбов. Наружный ромб с помощью продольных брусьев и стоек с планками жесткости закреплен на фундаменте. С внутренней стороны ромба смонтировано пробивное оцинкованное железо (от бункеров активного вентилирования). К наружной поверхности внутреннего ромба и к нижнему участку наружного ромба прикреплено железо с отверстиями диаметром 2 мм. В отличие от сетки, пробивное железо долговечно и легко самоочищается при выгрузке высушенных семян.

Горизонтальное основание внутреннего ромба сделано открытым. Контроль за температурой нагрева семян и их влажностью осуществляется через специальные пробоотборники. На передней стенке сушилки сделаны смотровое окно и контрольный слив зерна. Очищенное зерно подается в сушилку транспортером. Продольный шнековый транспортер разравнивает его.

От агрегата ТАУ-0,75 через коллектор при открытой задвижке теплоноситель подается во внутренний ромб сушилки. Измененная форма внутреннего и наружного ромбов позволила достичь примерно одинаковой высоты слоя зерна по сечению сушильной камеры. Поэтому масса более равномерно сушится по объему.

Для выгрузки и охлаждения семян снизу сушилки смонтирован аэрожелоб. Чешуйчатое сито его закреплено горизонтально. Воздух подается от вентилятора при открытой задвижке. Производительность аэрожелоба регулируется изменением положения заслонки по высоте.

Готовые семена по транспортеру направляются в отделение вторичной очистки и сортирования.

Недостатками данной сушилки являются:
у места загрузки сушилки образуется столб из более влажных компонентов поступающего на загрузку вороха; это место хуже продувается теплоносителем во время сушки, в результате чего процесс сушки удлиняется и растет неоднородность по влажности высушенных компонентов массы.

усадка слоя зерна в ходе сушки, достигающая 22 приводит к бесполезной утечке теплоносителя в верхней части и затрудняет получение одинаковой влажности зерна в конце сушки у верхних и нижних слоев.

толщина слоя сушимой массы и скорость движения теплоносителя не меняются в процессе сушки, поэтому теплоноситель в начале и конце сушки не одинаково полно насыщается влагой.

При изменении температуры и других параметров окружающего воздуха нет возможности для регулирования и поддержания оптимальной температуры отработанного теплоносителя на выходе из сушильной камеры, что увеличивает энергозатраты на сушку и удлиняет процесс.

Цель изобретения повышение эффективности и экономичности процесса сушки зерна.

Цель достигается тем, что ромбическая сушилка, содержащая, образованную воздухопроницаемыми поверхностями внутреннего и наружного ромбов и глухими торцовыми стенками сушильную камеру, причем расстояние между стенками внутреннего и наружного ромбов для обеспечения одинаковой газовой проницаемости сушимого материала сделано переменным, в нижней части наружного ромба смонтирован аэрожелоб с заслонкой, а в верхней открытый надсушильный бункер со смотровым окном и контрольным сливом, вдоль надсушильного бункера смонтирован шнековый транспортер с механизмом привода, кроме этого в боковых стенках наружного ромба, установленного при помощи стоек и планок жесткости на фундаменте, изготовлены специальные пробоотборники, а торцовые стенки внутреннего ромба сделаны одна глухой, а вторая соединена диффузором с воздуховодом, в котором установлена задвижка, при этом нижнее горизонтальное основание внутреннего ромба открытое, для повышения эффективности и экономичности процесса сушки зерна ромбическая сушилка дополнительно снабжена теплоизолятором, с экранирующими заслонками, установленном на расстоянии от внешней воздухопроницаемой поверхности наружного ромба, а в надсушильном бункере у места загрузки сушимого материала установлен распределитель, при этом шнековый транспортер, смонтирован на специальной рамке с винтовым механизмом, обеспечивающим возможность вертикального перемещения шнекового транспортера.

Новые существенные признаки предлагаемого изобретения.

1. Ромбическая сушилка дополнительно снабжена теплоизолятором с экранирующими заслонками, установленным на расстоянии от внешней воздухопроницаемой поверхности наружного ромба.

2. В надсушильном бункере у места загрузки сушимого материала установлен распределитель.

3. Шнековый транспортер смонтирован на специальной рамке с винтовым механизмом, обеспечивающим возможность вертикального перемещения шнекового транспортера.

Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата, заключающегося в повышении эффективности процесса сушки за счет установки специального распределителя (например, аналогичного распределителям-разгрузчикам сенажа РРС-Ф-50-6 или РМБ-9,15). Установка специального распределителя предотвращает образование у места загрузки вертикального столба из более влажных компонентов вороха. Это место хуже продувается теплоносителем. В результате этого увеличивается неравномерность и время сушки, что, в свою очередь, ухудшает посевные качества семян и ведет к перерасходу топлива и энергии.

Значительное снижение энергозатрат на сушке зерна достигается за счет установки на расстоянии от внешней воздухопроницаемой поверхности наружного ромба теплоизолятора с экранирующими заслонками. Установка теплоизолятора с экранирующими заслонками позволяет поддерживать у внешней поверхности наружного ромба температурный режим, не зависящий от окружающей среды и исключающий образование конденсата из водяных паров на стенках наружного ромба при низких температурах окружающего воздуха. Образование конденсата затрудняет сушку материала, находящегося у внешней поверхности наружного ромба, увеличивает неравномерность сушки, также увеличиваются время и затраты труда и энергии.

Шнековый транспортер смонтирован на специальной рамке с винтовым механизмом, обеспечивающим возможность вертикального перемещения шнекового транспортера. Этим регулируется высота слоя зерна в надсушильном бункере в зависимости от исходной влажности поступающего на сушку зерна. Усадка слоя зерна с первоначальной влажностью 25,4 достигает 12 а на ворохе с первоначальной влажностью 33,8 22 (Захарченко И. В. Послеуборочная обработка семян в Нечерноземной зоне. М. Россельхозиздат, 1983, с. 133). Регулировка шнека по высоте позволяет добиться одинаковой влажности зерна в конце сушки в верхних и нижних слоях и исключает утечку теплоносителя при усадке зерна. Механизм привода шнека не ограничивает перемещение шнека по высоте.

На чертеже изображен общий вид ромбической сушилки.

Ромбическая сушилка предназначена для сушки зерновых, зернобобовых, крупяных и части кормовых культур семенного, продовольственного и фуражного назначения. Сушилка работает в комплекте с топочным блоком на исходном материале любой влажности. Специальные механизмы для загрузки и отгрузки высушенной массы позволяют вписать ее в поточную линию.

Сушилка периодического действия. За одну загрузку влажность любого исходного материала доводится до базисной. Ромбическая сушилка состоит из сушильной камеры с аэрожелобом, топочного блока механизма для загрузки. Имеет преимущества перед промышленными сушилками. Может быть изготовлена как в промышленных заводских условиях, так и в условиях любого хозяйства. Сушилка может быть в деревянном, металлическом и комбинированном исполнениях.

Основу сушильной камеры 1 (чертеж) составляют каркасы внутреннего 2 и наружного 3 ромбов. Наружный ромб 3 с помощью продольных брусьев и стоек 4 планками жесткости 5 закреплен на фундаменте 6. С внутренней стороны наружного ромба 3 смонтировано пробивное оцинкованное железо, по конструкции аналогичное железу у промышленных бункеров активного вентилирования. Оптимальная последовательность закрепления листов (снизу-вверх) в сторону загрузки исходного влажного материала. Этим исключаются потери зерна от самовысыпания в местах стыковки листов.

К наружной поверхности внутреннего ромба 2 и нижнему участку 7 наружного ромба крепится пробивное оцинкованное железо с круглыми отверстиями с диаметром 1,8 2,5 мм. В отличие от сетки, пробивное железо долговечно и легко самоочищается при выгрузке высушенных семян.

Горизонтальное основание внутреннего ромба 2 сделано открытым. Это обеспечивает хорошую самоочистку его от случайно попавших зерен. Кроме того, открытая горизонтальная часть внутреннего ромба 2 и специально скошенная нижняя часть 7 наружного 3 позволяют сушить семена в нижней части сушилки с такой же скоростью, как и в остальном ее объеме.

Одна из торцевых стенок 8 сделана глухой, а вторая имеет диффузор 9 для подачи теплоносителя во внутренний ромб 2 по всей его высоте. Пространство между ромбами 2 и 3 является сушильной камерой 1, в которую загружается материал сушки.

В верхней части сушильной камеры 1 смонтирован открытый надсушильный бункер 12 со смотровым окном 13 и контрольным сливом 14. Вдоль надсушильного бункера 12 на специальной рамке 15 с винтовым механизмом 16, обеспечивающим возможность вертикального перемещения, смонтирован шнековый транспортер 17 с механизмом привода 18. В надсушильном бункере 12 у места загрузки сушимого материала установлен специальный распpеделитель 19 (например, аналогичный распределителям-разгрузчикам сенажа РРС-Ф-50-6 или РМБ-9,15). В боковых стенках наружного ромба 3 изготовлены пробоотборники 20. На расстоянии от внешней воздухопроницаемой поверхности наружного ромба 3 установлен теплоизолятор 21 с заслонками теплоизолятора 22. На фиг. 1 для наглядности теплоизолятор 21 показан только с одной стороны. Диффузор 9 соединен с воздуховодом 23, в котором установлена задвижка 24.

Конструктивные параметры сушильной камеры 1 выбраны после исследования перемещения зоны сушки семян различных культур по всему объему сушилки, и они отличаются от ранее принятых. Так, например, расстояние между ромбами 2 и 3 в верхней части равняется 45, в средней 40, а в нижней 35 см. Все это способствует более однородной сушке зерна по объему сушильной камеры.

Для выгрузки и охлаждения зерна снизу сушилки смонтирован аэрожелоб 10. Чешуйчатое сито его закреплено горизонтально. На входе аэрожелоба 10 установлена заслонка 11.

Ромбическая сушилка работает следующим образом.

Сушилка периодического действия, за одну загрузку влажность любого исходного материала доводится до базисной. Период действия сушилки состоит из 3 циклов: 1 цикл загрузка сушильной камеры материалом; 2 цикл сушка; 3 цикл выгрузка высушенного материала.

Прежде чем начать загрузку сушильной камеры 1, необходимо установить с помощью винтового механизма 16 шнековый транспортер 17 по высоте в зависимости от исходной влажности загружаемого материала. Вращением рукоятки винтового механизма 16 перемещают рамку 15, а вместе с ней и шнековый транспортер 17 с механизмом привода 18 по высоте надсушильного бункера 12. Такая регулировка позволяет добиться одинаковой влажности материала в конце сушки у верхних и нижних слоев и исключает утечку теплоносителя, когда при усадке верхняя граница сушимого материала может оказаться ниже воздухопроницаемой поверхности внутреннего ромба 2. Усадка слоя зерна с первоначальной влажностью 25,4 достигает 12 а на ворохе с первоначальной влажностью 33,8 22 (Захарченко И. В. Послеуборочная обработка семян в Нечерноземной зоне. М. Россельхозиздат, 1983, с. 133). Загружаемый материал подается в сушильную камеру 1 через специальный распределитель 19 (например, аналогичный распределителям-разгрузчикам сенажа РРС-ф-50-6). Специальный распределитель 19 исключает образование в результате самосортирования вертикального столба у места загрузки из более влажных компонентов зернового вороха. Продольный шнековый транспортер 17 равномерно распределяет и разравнивает загружаемый материал по сушильной камере 1. Сушильная камера 1 считается загруженной в тот момент, когда загружаемый материал достигает уровня контрольного слива 14. Заполнение сушильной камеры 1 контролируется через смотровое окно 13.

После заполнения сушильной камеры 1 материалом открывают задвижку 24 и направляют теплоноситель по воздуховоду 23 через диффузор 9 во внутреннюю полость внутреннего ромба 2. Теплоноситель проходит через воздухопроницаемые стенки внутреннего ромба 2, пронизывает слой сушимого материала и выходит через воздухопроницаемые стенки наружного ромба 3 в атмосферу. В результате этого ворох нагревается, влага из вороха испаряется, поглощается теплоносителем и удаляется из сушильной камеры 1. Заслонки 22 теплоизолятора 21 открывают так, чтобы у стенок наружного ромба 3 создавался воздушно-температурный режим, при котором возможность образования конденсата из водяных паров, удаляемых из сушильной камеры, была минимальной. Контроль за температурой нагрева семян и их влажностью осуществляется через пробоотборники 20. После окончания сушки закрывают задвижку 24 и подают воздух в аэрожелоб 10. Под действием потока воздуха зерно охлаждается, а при открытой заслонке 11 выгружается из сушильной камеры 1. Важно отметить, что на аэрожелобе 10 влажность зерна, за счет отдачи тепла, снижается в среднем на 1,5
Производительность аэрожелоба 10 на выгрузке (до 30 т/ч) легко регулируется перемещением заслонки 11 по высоте.

Для сушки семян используется чистый подогретый воздух (в отличие от сушки смесью топочных газов в атмосферным воздухом на серийных сушилках). Дело в том, что процесс длится часами, дым, копоть и сернистый газ достигают за это время значительной концентрации и успевают оказать отрицательное воздействие на посевные качества семян. Поэтому сушить высоковлажные семена необходимо только при мягком тепловом режиме чистым подогретым воздухом.

Мягкие режимы сушки благоприятно влияют на послеуборочное дозревание семян и повышают их всхожесть. Недозревшие переувлажненные зерновки успевают отдать всю лишнюю влагу. Они становятся щуплыми, легковесными и свободно выделяются при дальнейшем сортировании. Все семена просушиваются сравнительно одинаково и в период зимнего хранения всхожести не теряют.

Сушильное отделение из 3 4 сушилок полностью механизировано, хорошо вписывается в поток и наиболее дешево среди себе подобных. Оборудование его монтируется в наземном варианте, нории в приямки не заглубляются. Оно компактно, просто, имеет удобные площадки и переходы, размещается под крышей здания высотой до 6 м. Испытания показали, что самый экономичный режим сушки получается тогда, когда теплоноситель от топочного блока, например, марки ТАУ-0,75 направляется не только в одну, а сразу в 2 3 ромбические сушилки.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в машинах для сушки зерна. Сущность изобретения: для повышения эффективности и экономичности процесса сушки зерна в ромбической сушилке установлен теплоизолятор 21, размещенный на расстоянии от внешней воздухопроницаемой поверхности наружного ромба 8 и имеющий экранирующие заслонки 22, при этом в надсушильном бункере 12 у места загрузки сушимого материала установлен распределитель 19, а шнековый транспортер 17 смонтирован на специальной рамке 15 с винтовым механизмом 16, обеспечивающим возможность вертикального перемещения шнекового транспортера 17. 1 ил.

Ромбическая сушилка, содержащая сушильную камеру, образованную установленными на регулируемом расстоянии друг от друга внутренним и наружным воздухопроницаемыми корпусами, имеющими в сечении форму ромба, аэрожелоб с заслонкой, расположенный в нижней части камеры, надсушильный бункер, расположенный в верхней части камеры со шнековым транспортером с приводом, расположенным вдоль бункера, смотровым окном и контрольным сливом, пробоотборники, расположенные на боковых стенках наружного корпуса, торцевые стенки внутреннего корпуса выполнены одна глухой, а вторая соединена диффузором с воздуховодом для сушильного агента, в котором установлена задвижка, камера установлена посредством стоек и планок жесткости на фундаменте, а внутренний корпус выполнен открытым, отличающаяся тем, что она снабжена теплоизолятором с экранирующими заслонками для регулирования отходящего потока сушильного агента, установленными с зазором относительно стенок наружного корпуса, распределителем обрабатываемого материала, расположенным в надсушильном бункере у места загрузки материала, и рамкой с винтовым механизмом для обеспечения вертикального перемещения шнекового транспортера.