ЦИКЛИЧЕСКАЯ СУШИЛКА ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК F26B17/10 

Изобретение относится к сушке твердых материалов с перемешиванием высушиваемого материала, осуществляемым потоком газообразной среды, и может быть использовано в сельском хозяйстве для сушки зерна и других сыпучих продуктов.

Известна сушилка с вибрирующим конвейерным лотком, включающая два вентилятора (холодного и горячего воздуха), перфорированный лоток с приводом вибратора и с установленным в конце лотка подпорным приспособлением для выравнивания зернового слоя [1]
Недостатками такой сушилки являются наличие двух вентиляторов и шум при работе, создаваемый вибрирующим конвейерным лотком. Кроме того, такая сушилка работает в режиме псевдоожиженного слоя, при котором влажность зерна снижается на один проход лишь на 1,0-1,5% что значительно увеличивает время сушки и повышает стоимость подработки зерна [2]
Известна также сушилка для сыпучих материалов, включающая ступенчато секционированную сушильную камеру с тремя подвижными секциями, снабженными регулируемыми переливными порогами, и газораспределительную решетку с расположенным под ней газоподводящим коробом для подачи теплоносителя [3]
Такая сушилка работает в комбинированном режиме сушки, включающем сушку в псевдоожиженном слое и сушку в падающем слое при пересыпании продукта сушки через регулируемые переливные пороги на каждой сушильной секции, что в комплексе улучшает условия сушки и сокращает время подработки продукта.

Недостатками такой сушилки являются сложность конструкции механизмов реечного перемещения секций и настройки высоты порогов на режим работы. Кроме того, узлы перемещения секций требуют дополнительной герметизации и обслуживания.

Задачей изобретения является разработка простой по конструкции, мобильной, легко монтируемой сушилки для сыпучих материалов, имеющей широкий диапазон режимов сушки и позволяющей интенсифицировать процесс сушки при снижении энергозатрат и повышенном съеме влажности за один проход продукта через сушилку (до 8-12%).

Задача решается тем, что за счет секционной конструкции сушилки, где каждая секция имеет горизонтальный участок и вертикальную колонку, применяется циклический режим комбинированной сушки с чередованием нагрева продукта горячим воздухом в псевдоожиженном слое на горизонтальном участке секции и во взвешенном слое перед перегородкой в вертикальной колонке с охлаждением продукта в падающем слое после перегородки в вертикальной колонке при регулируемой скорости перемещения продукта из секции в секцию путем изменения высоты перегородки, разделяющих вертикальные сушильные колонки на участки взвешенного и падающего слоев сушки. Кроме того, изменяя количество секций, можно изменять количество циклов сушки и регулировать съем влаги за проход продукта через сушилку.

На фиг. 1 представлена циклическая сушилка для сыпучих материалов, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1.

Циклическая сушилка для сыпучих материалов (фиг. 1-3) включает нагреватель воздуха (вентилятор) 1, нагревательные элементы (ТЭН) 2, загрузочный патрубок в виде бункера с дозирующим устройством для подачи продукта сушки 3, перфорированную газораспределительную перегородку (решетку) 4, отделяющую сушильные камеры (горизонтальные 5 и вертикальные 8, 10) от воздухоподающего канала (короба) 6, вертикальные регулирующие перегородки 7, отделяющие участки взвешенного слоя 8 от участков падающего слоя 9 в вертикальных сушильных колонках 10, имеющих воздушные окна 11 и выгрузную заслонку 12.

Циклическая сушилка работает следующим образом.

Влажный материал из загрузочного бункера 3 поступает на газораспределительную перегородку 4 первой секции и приводится в псевдоожиженное состояние под действием теплоносителя (горячего воздуха), поступающего от вентилятора 1 через нагреватели 2, установленные в воздухоподающем канале 6 под решеткой 4. Продвигаясь вперед по горизонтальному участку 5 под действием воздушного потока продукт сушки попадает на участок взвешенного слоя 8 вертикальной колонки 10, где доходит до вертикальной регулируемой перегородки 7, подхватывается нагретым воздушным потоком, переходит во взвешенное состояние и, подсушиваясь, перебрасывается потоком воздуха через перегородку 7 на участок падающего слоя сушки 9, при этом нагретый воздух частично удаляется из сушилки через регулируемое окно 11. На участке падающего слоя 9 продукт сушки в падении продувается менее нагретым воздухом (под участком 9 нагревателей 2 нет) и снова попадает на газораспределительную решетку 4 горизонтального участка сушки, но уже следующей секции и цикл сушки повторяется. После прохождения подобным образом всех секций сушилки (от 3 до 7) высушенный материал выходит из последней секции через выгрузной патрубок с заслонкой 12. Отработанный теплоноситель в процессе сушки частично удаляется через регулируемые воздушные окна 11 вертикальных колонок 10, а окончательный (полный) выход отработанного теплоносителя производится через выгрузной патрубок с заслонкой 12.

Работа секций сушилки. Перед началом работы по заданной программе процесса сушки для конкретного материала вертикальные регулирующие перегородки 7 с помощью приводных механизмов (на фиг. 1 не обозначены) устанавливаются в рабочее положение, составляющее по высоте от 2-х до 3-х высот горизонтального участка сушильной камеры, то есть выбираются оптимальные значения высоты перегородки 7 по секциям.

Воздушные окна 11 прикрываются заслонками. Заслонка 12 на выгрузном патрубке закрыта. При изменении начальной влажности материала осуществляется корректировка положения перегородок 7 и заслонок на окнах 11, что позволяет, не прерывая процесса сушки, проводить его при минимальных энергозатратах с полным использованием потенциала теплоносителя на заданной производительности сушилки. Возникает необходимость уменьшения удельной нагрузки материала сушки на газораспределительную перегородку (решетку) 4 с сохранением времени нахождения продукта в секции перегородок 7 в пределах от 2-х до 3-х высот горизонтального участка сушильной камеры и открытием воздушных окон 11.

Циклическая сушилка обеспечивает возможность одновременного регулирования высоты перегородки 7 и сечения воздушного окна 11 в каждой секции индивидуально, что позволяет варьировать удельной нагрузкой высушиваемого материала при постоянной заданной производительности сушилки и, как следствие, интенсифицировать процесс сушки и при необходимости обеспечить высокую степень автоматизации процесса сушки.

Проведенные испытания и исследования экспериментального образца циклической сушилки для сыпучих материалов показали работоспособность предложенной конструкции. Сушилка, состоящая из пяти секций с регулировкой перегородок по высоте от 2-й до 3-х высот горизонтального участка сушильной камеры за один проход, обеспечивает снижение влажности зерна на 13-15% Время прохождения зерна составляет 100-110 мин.

Предлагаемая конструкция циклической сушилки для сыпучих материалов с чередованием режимов нагрева зерна в псевдоожиженном и взвешенном слое с охлаждением продукта в падающем слоем является простой по конструкции и надежной в работе (без сложных вращающихся узлов), мобильной, легко монтируемой, с широким диапазоном режимов сушки и потому сможет найти применение и спрос в фермерских хозяйствах и на селекционных станциях для сушки зерна различных сельскохозяйственных культур как сразу после уборки, так и при последующей подработке.

Использование: в сельском хозяйстве для сушки зерна и других сыпучих продуктов. Сущность изобретния: сушилка выполнена секционной и включает от 3 до 7 секций, а каждая секция имеет в себе горизонтальный участок сушки и вертикальную сушильную колонку с регулируемой по высоте разделительной перегородкой, делящей колонку на две секции, восходящей сушки и падающего охлаждения, а в верхней части вертикальной колонки имеется воздуховыпускное окно с регулируемой заслонкой для сбора воздуха. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Циклическая сушилка для сыпучих материалов, содержащая воздухонагнетатель с нагревательными элементами, секционированную сушильную камеру с патрубками загрузки и выгрузки материала, каждая секция которой снабжена регулируемой по высоте перегородкой и содержит газораспределительную решетку с расположенными под ней газоподводящим коробом, отличающаяся тем, что каждая секция включает горизонтальный участок сушки и вертикальную сушильную колонку, при этом вертикальная колонка сушки разделена регулируемой по высоте перегородкой на зоны взвешенного и падающего слоя, причем регулируемая перегородка по высоте составляет от 2 до 3 высот горизонтального участка рабочей камеры, а в верхней части вертикальной колонки со стороны зоны падающего слоя имеется воздуховыпускное окно с регулируемой заслонкой. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные элементы рассредоточены по длине сушильной камеры и располагаются снизу горизонтального участка сушки и под зоной восходящего взвешенного слоя. 3. Сушилка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что сушильная камера включает от трех до семи секций, а установленный на последней секции патрубок выгрузки имеет заслонку, перекрывающую выход материала сушки и регулирующуюся по степени открытия.