СУШИЛКА "ВЬЮГА" Российский патент 1998 года по МПК F26B17/14 F26B17/10 

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для сушки различных видов семян, а также для сушки сыпучих материалов в других отраслях промышленности.

Известно устройство для создания циркуляции сыпучего материала, содержащее бункер с открытым верхом и центральным отверстием в нижней части, подъемную трубу, нижний конец которой находится в бункере. Снизу к центральному отверстию бункера подведен воздуховод, его выходное отверстие расположено несколько ниже входного отверстия подъемной трубы. Подаваемый вентилятором воздух из воздуховода поступает непосредственно в подъемную трубу, захватывая при этом сыпучий материал из бункера [1]
Недостатком известного устройства является ограниченность технологических возможностей. Устройство не может выполнять функции сушилки. В бункере, заполненном сыпучим материалом, помещена лишь нижняя часть подъемной трубы. Даже при условии подачи в подъемную трубу сушильного агента, например, нагретого воздуха, процесс сушки осуществить невозможно из-за однократного прохождения частиц сыпучего материала в пневмопотоке и, как следствие кратковременности сушки, исчисляемой 1 2 сек. Тепло сушильного агента, нагревая стенки подъемной трубы, лишь в нижней части может быть воспринято сыпучим материалом, что не обеспечит требования технологии сушки. Основная же его часть будет потеряна теплоотдачей от наружной стенки подъемной трубы в открытое пространство. Многократность процесса прохождения частиц сыпучего материала в пневмопотоке (его рециркуляция) невозможна. Конструктивно установка не может осуществить этот процесс, так как движущийся в пневмопотоке сыпучий материал выбрасывается с помощью специального патрубка на некоторое расстояние от бункера. С помощью этого устройства могут выполняться транспортные операции по подъему и перемещению сыпучего материала или, например, операции по активному вентилированию зерна сельхозкультур.

Известна рециркуляционная сушилка РД-2х25-70, содержащая бункер для сырого зерна, камеру нагрева, тепловлагообменник, бункер выдачи зерна на рециркуляцию и рядом расположенный бункер высушенного зерна, теплогенератор и вентиляторы [2]
Сырое зерно из бункера вместе с рециркулирующим зерном выпускается в камеру нагрева и движется вниз навстречу потоку сушильного агента, ссыпаясь в теплообменник, где оно распределяется на два потока. Большая часть направляется на рециркуляцию, а меньшая часть выпускается из сушилки в виде готового продукта.

Недостатком известной конструкции является низкий коэффициент использования тепла сушильного агента, низкая интенсивность процесса сушки из-за незначительной степени рециркуляции.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пневмогазовая рециркуляционная сушилка на базе СОБ-1С, содержащая сушильную камеру, бункер с сырым зерном, подъемную пневмопоточную трубу, установленную рядом с сушильной камерой, осадительную камеру, теплообменник, охладительную камеру и тепловентиляционное оборудование [3]
Нагрев и первая стадия сушки зерна осуществляется в пневмопотоке, ограниченном вертикальной подъемной трубой. Из подъемной трубы зерно поступает в осадительную камеру и ссыпается в теплообменник, а сушильный агент отводится, дымососом в атмосферу. Из тепломассообменной камеры часть зерна поступает в охладительную камеру с последующей выдачей высушенного зерна, а часть зерна направляется на рециркуляцию в пневмопоток подъемной трубы.

Недостатком известной конструкции сушилки является низкий коэффициент использования тепла сушильного агента, так как контакт сушильного агента с высушиваемым зерном продолжается не более 1 2 сек. Далее сушильный агент выбрасывается в атмосферу, а тепло от наружной поверхности стенки подъемной трубы полностью теряется в окружающее пространство. Высокая продолжительность сушки в этой установке обусловлена низкой степенью рециркуляции зерна и большими теплопотерями. Сушилка громоздка по конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение коэффициента использования тепла сушильного агента, интенсивности сушки и расширение технологических возможностей.

Технический результат достигается тем, что в сушилке, содержащей сушильную камеру с загрузочными и разгрузочными коробами, подъемную пневмопоточную трубу, воздуховод с соплом для подачи сушильного агента к устью подъемной трубы, осадительную камеру и тепловентиляционное оборудование, подъемная пневмопоточная труба установлена внутри сушильной камеры. Причем подъемная труба перфорирована рядами отверстий, прикрытых наклонными козырьками, соединяющих пространство под козырьками с внутренней полостью подъемной трубы.

Вариантом выполнения сушилки является поярусное расположение сушильных камер, связанных между собой перепускными коробами и промежуточными соплами подачи сушильного агента, соединенными с конфузорами осадительных камер.

Выполнение сушилки с размещением подъемной пневмопоточной трубы внутри сушильной камеры обеспечивает резкое повышение коэффициента использования тепла сушильного агента за счет дополнительного нагрева высушиваемого материала от наружной поверхности стенки подъемной трубы. Кроме того обеспечивается активная, недостижимая во всех известных сушилках, рециркуляция материала, движущегося в пневмопотоке подъемной трубы вверх в среде сушильного агента о последующим осаждением высушиваемого материала в плотный поток, движущийся вниз между внутренней поверхностью сушильной камеры и наружной поверхностью подъемной трубы. Пары влаги удаляются из плотного слоя через отверстия перфорации, расположенные под наклонными козырьками подъемной трубы.

Поярусное расположение сушильных камер с последовательным движением сушильного агента в камерах снизу вверх из одной подъемной трубы в другую, а высушиваемого материала сверху вниз из одной камеры в другую позволяет максимально использовать тепло сушильного агента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показана сушилка, общий вид; на фиг 2 узел I на фиг. 1, участок подъемной трубы с перфорацией и наклонным козырьком; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение горизонтальной плоскостью сушильной камеры с несколькими подъемными трубами; на фиг. 5 поярусное расположение сушильных камер.

Сушилка "Вьюга" содержит вертикально установленную сушильную камеру 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 коробами. Днищем 4 сушильная камера опирается на основание 5. В верхней части сушилки установлен диффузорно-конфузорный осадитель 6. Внутри сушильной камеры 1 установлена подъемная труба 7, перфорированная рядами отверстий 8, прикрытых наклонными козырьками 9. Подъемная труба 7 фиксируется в рабочем положении опорными выступами 10 и центрирующими ребрами II. Высушиваемый материал 12 располагается в полости сушильной камеры между внутренней поверхностью сушильной камеры и наружной поверхностью подъемной трубы. В днище сушильной камеры через отверстие введено сопло 13, расположенное соосно подъемной трубе 7. Сопло 13 установлено с возможностью вертикального перемещения для регулирования зазора "а", необходимого для изменения количества подаваемого сыпучего материала в полость подъемной трубы. Короб выгрузки 3 снабжен шибером 14. Наружная поверхность сушильной камеры 1 покрыта теплоизоляцией 15.

Сушильная камера 1 может быть оборудована несколькими подъемными трубами 7, как, например, показано на фиг. 4. Сопла 13 для ввода сушильного агента, установленные в днище 4 сушильной камеры, расположены соосно подъемным трубам 7. Между наружной поверхностью сушильной камеры 1 и теплоизоляционным слоем 15 может быть выполнен кольцевой зазор 16 для движения в нем отработанного и выходящего из осадителя сушильного агента и более полного использования тепла. Подъемные шубы 7 располагаются из условия равномерного нагрева высушиваемого материала 12 наружными поверхностями подъемных труб и отвода, паров влаги.

Вариантом выполнения сушилки является поярусное расположение сушильных камер 1. Сушильные камеры соединены между собой проставками 17, перепускными коробами 18 и промежуточными о оплатой 19 подачи сопламисушильного агента, соединенными с верхней частью конфузоров 20 осадительных камер. Нижняя сушильная камера установлена на основании 21.

Сушилка работает следующим образом.

В сушильную камеру 1 через загрузочный короб 2 при закрытом шибере 14 и подаче сушильного агента через сопло 13 подается непрерывным потоком высушиваемый материал до заполнения камеры и самозапирания загрузочного короба материалом. Поток сушильного агента увлекает частицы высушиваемого материала, поступающего через зазор "а", к устью подъемной трубы и далее в пространство подъемной трубы, где скорость сушильного агента превосходит скорость витания частиц высушиваемого материала. Интенсивность потока материала регулируется величиной зазора "а" за счет осевого перемещения сопла 13. Выбрасываемые из подъемной трубы 7 частицы материала, попадая в осадительную камеру 6, теряют скорость и осаждаются в плотный поток материала 12, спускающегося вниз для последующей рециркуляции, а отработанный сушильный агент выбрасывается в систему аспирации. Сушка материала осуществляется как в пневмопотоке сушильного агента во взвешенном состоянии, так и в плотном потоке материала, находящегося в движении вниз между наружной поверхностью подъемной трубы и внутренней поверхностью сушильной камеры. При сушке материала в плотном потоке пары влаги удаляются через отверстия перфорации 8 в полость подъемной трубы. Наиболее интенсивно процесс сушки осуществляется в пневмопотоке, поэтому кратность рециркуляции выбирается максимальной в каждой конкретной конструкции сушилки. При достижении влажности высушиваемого материала в сушильной камере значения несколько ниже заданного открывается шибер 14, установленный на разгрузочном коробе 3, и высушенный материал выдается из сушилки. Далее процесс сушки идет при открытом шибере. Производительность сушки регулируется шибером 14 и зависит от исходной влажности материала, температуры сушильного агента и других факторов.

Размещение в сушильной камере нескольких подъемных труб позволяет развить наружную поверхность подъемных труб, наиболее целесообразно распределить тепло, поступающее от труб в высушиваемый материал, вывести пары влаги из него. Такое решение позволяет создать сушилки любой необходимой производительности при весьма низких энергозатратах.

В варианте исполнения сушилки с поярусным расположением сушильных камер высушиваемый материал загружается через короб 2, заполняет через перепускные короба 18 все сушильные камеры. Сушильный агент, подаваемый от теплогенератора через сопло 13, движется последовательно через подъемные трубы 7, осадительные камеры 6, промежуточные сопла. 19, проходит все сушильные камеры снизу вверх. В каждой из камер происходит сушка материала в пневмопотоке с обеспечением активной рециркуляции. Производительность сушилки регулируется шибером.

Технологические возможности предлагаемой сушилки расширены. В сушилке и вариантах ее исполнения можно выполнять одновременно с сушкой очистку и провеивание зернопродуктов, охлаждение подвергнутых сушке сыпучих материалов в пневмопотоке воздуха.

Сушку зерновых культур, таких как пшеница, овес, рожь, ячмень и др. можно выполнять с помощью этой сушилки при температуре примерно 25^oC и относительной влажности воздуха, примерно 50% вентиляторным воздухом без его подогрева, при этом достигается равновесная влажность, равная 11,3% (см. "Теплотехнический справочник" под ред. Герасимова С.Г. ГЭИ, М. Л. 1958, с. 199). Достигаемая влажность достаточна для закладки зерна на длительное хранение.

Кроме сушки, охлаждения и очистки можно выполнять протравливание зерновых культур и другие операции.

Предлагаемое изобретение можно использовать для осуществления активного вентилирования и подсушки зерна сельхозкультур, разместив в силосе для хранения зерна одну или несколько подъемных труб с системой подачи в них через сопла вентиляторного воздуха с возможностью в случае необходимости его подогрева. В этом случае степень рециркуляции будет низка, достаточно всей массе зерна проциркулировать 1-3 раза, но поставленная технологическая задача будет выполнена.

Использование: для сушки сыпучих материалов. Сущность изобретения: сушилка содержит камеру с загрузочным и разгрузочным коробами, установленную внутри камеры подъемную трубу, перфорированную рядами отверстий, прикрытых наклонными козырьками. В днище сушильной камеры соосно подъемной трубе установлено сопло с некоторым зазором и возможностью регулирования этого зазора. Сыпучий материал через загрузочный короб заполняет сушильную камеру плотным слоем. Сушильная камера может содержать группу подъемных труб. Вариантом исполнения сушилки может быть поярусное расположение сушильных камер, связанных между собой перепускными коробами и промежуточными соплами. Сушильный агент подается через сопло в подъемную трубу, он увлекает за собой сыпучий материал, поступающий в зазор из сушильной камеры. Из подъемной трубы материал выбрасывается в осадительную камеру, выпадает в сушильную камеру и вновь рециркулирует. Высушенный материал выдается через загрузочный короб. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Сушилка, содержащая сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным коробами, подъемную пневмопоточную трубу, воздуховод с соплом подачи сушильного агента к устью подъемной трубы, осадительную камеру и тепловентиляционное оборудование, отличающаяся тем, что подъемная пневмопоточная труба установлена внутри сушильной камеры. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что подъемная пневмопоточная труба выполнена перфорированной рядами отверстий, прикрытых наклонными козырьками. 3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что сушильные камеры установлены поярусно и связаны между собой перепускными коробами и промежуточными соплами подачи сушильного агента, смонтированными в верхней части осадительных камер.