СПОСОБ РАБОТЫ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F26B3/06 F26B17/04 F26B21/04 

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к сушильным установкам непрерывного действия для сушки сельскохозяйственных продуктов, например, початков кукурузы, растений и зерна.

Известны способы сушильной установки непрерывного действия путем последовательной тепловой обработки агентом сушки и устройства, включающие в себя корпус, сетчатое днище и поддон с патрубками ввода агента сушки [1,2].

Недостатком известных аналогов является низкая производительность и большие энергозатраты из-за значительного уноса тепла из сушильной камеры отработанным агентом сушки.

Прототипом изобретения является способ работы сушильной установки непрерывного действия путем транспортирования обрабатываемого продукта в туннельном корпусе и тепловой обработки его агентом сушки, выходящим из теплогенератора; и сушильная установка непрерывного действия, включающая туннельный корпус, в котором размещен сетчатый ленточный транспортер, между ветвями которого установлены распределители агента сушки под верхнюю ветвь, снабженные патрубками подачи агента, теплогенератор и вентиляторы [3].

Недостатком прототипа является большие энергозатраты, так как тепло отработанного агента сушки недостаточно используется для возвратно-повторного применения.

Предлагаемые способы и устройство позволяют повысить эффективность сушильной установки по снижению энергозатрат.

Настоящий технический эффект достигается тем, что используют агент сушки с различной температурой, обеспечивающий предварительный, максимальный нагрев и охлаждение продукта в соответствующих секциях и съем тепла отработанного агента с рубашки корпуса для предварительного подогрева свежего агента перед теплогенератором, при этом отработанный агент после охлаждения материала направляют на предварительный его нагрев с последующим выбросом его в атмосферу, а предварительно подогретый свежий агент из рубашки секции максимального нагрева продукта направляют на догрев в теплогенератор и далее на обработку продукта в тех же секциях с последующим выбросом через рубашку; что корпус разделен на секции предварительного, максимального нагрева и охлаждения обрабатываемого продукта и снабжен рубашками для теплообмена отработанного и свежего агентов с патрубками выброса отработанного агента, забора свежего и его отвода, причем патрубок выброса отработанного агента секции охлаждения соединен с патрубком подачи агента секции предварительного нагрева, а в секциях максимального нагрева патрубки отвода свежего агента через теплогенератор и вентиляторы соединены с патрубками подачи агента для обработки продукта в тех же секциях.

На фиг. 1 показана схема сушильной установки непрерывного действия для осуществления способа, в плане и горизонтальном сечении; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б и С-С фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Д-Д фиг. 1
Сушильная установка непрерывного действия состоит из туннельного корпуса 1, в котором размещен сетчатый ленточный транспортер 2, между ветвями которого размещены распределители 3 агента сушки, которые снабжены патрубками 4 для подачи агента на обработку продукта. Корпус 1 снабжен двумя теплообменными рубашками 5 и 6, соответственно для теплообмена между отработанными и свежим агентами, которые снабжены патрубками 7 выброса отработанных агентов, патрубками 8 и 9, соответственно забора и вывода свежего агента. В системах подачи и забора агентов установлены вентиляторы 10 и генератор тепла 11. Корпус 1 разделен на секции предварительного подогрева I, максимального нагрева II и III и охлаждения IV. При этом патрубок 7 выброса отработанного агента секции IV охлаждения соединен газоходом 12 с патрубком 4 подачи агента на обработку продукта секции I предварительного подогрева, а патрубок 4 подачи агента на обработку продукта секции IV снабжен вентилятором 10. В секциях II и IV максимального нагрева патрубка 8 забора свежего агента также снабжены вентилятором 10, а патрубки 9 вывода агента через генератор 11 тепла и вентилятор 10 соединены с патрубками 4 подачи агента на обработку продукта. Со стороны секции 1 корпус 1 снабжен загрузочным бункером 13.

Способ работы сушильной установки непрерывного действия с использованием устройства осуществляют следующим образом.

Сетчатую ленту транспортера 2 приводит в движение в направлении верхней его ветви от секции 1 к секции IV. Через бункер 13 производят загрузку продукта на обработку, который равномерно распределяется на ленте транспортера 2 и начинает движение вдоль корпуса 1. В процессе непрерывного действия установки, обрабатываемый продукт вдоль всего корпуса 1 через сетчатую ленту транспортера 2 подвергается продувке агентом сушки последовательно по секциям предварительного нагрева 1, максимального нагрева II и III и охлаждения IV. В упомянутых секциях устанавливается определенный температурный режим следующим образом.

Продукт после прохождения секций максимального нагрева II и III поступает в секцию IV охлаждения с максимально допустимой температурой. В эту секцию вентилятором 10 через патрубок 4 подачи агента в распределительное устройство 3 подается свежий агент, т.е. холодный воздух из атмосферы. Из распределительного устройства 3 через сетку ленточного транспортера 2 холодный агент проходит через горячий продукт и, охлаждая его, снимает тепло, т. е. сам подогревается. Пройдя через продукт подогретый агент проходит через теплообменную рубашку 5 этой секции IV и через патрубок 7 выброса отработанного агента, газоход 12 и патрубок 4 подачи агента на обработку продукта в секции I предварительного нагрева, описанным образом подается на обработку продукта. Подогретый агент проходит через холодный продукт в секции I и предварительно нагревает его. Отработанный агент через рубашку 5 и патрубок 7 выбрасывается в атмосферу. При этом в секциях IV и I рубашки 6 выполняют роль теплоизоляторов, стабилизируя температуру агента в замкнутом пространстве. Охлажденный продукт из секции IV непрерывно разгружается за корпус 1.

Предварительно нагретый продукт из секции I непрерывной лентой транспортера 2 подается в секции II и III максимального нагрева. Горячий агент через патрубок 4 подается на распределительные устройства 3, которые направляют агент под верхнюю ветвь сетчатой ленты транспортера 2. Горячий агент продувается через продукт и нагревает его до максимальной температуры по мере прохода по секциям II и III, происходит горячая сушка продукта. Агент теплообмениваясь с продуктом частично отдает ему свое тепло, а частично уносит с собой и поступает в рубашку 5, омывая которую нагревает промежуточную стенку рубашки 6 и, отдав остаточное тепло, через патрубок 7 выбрасывается в атмосферу. Одновременно, вентиляторами 10 секций II и III происходит забор свежего агента, т.е. холодного воздуха, который через патрубок 8 подается в рубашку 6 этих секций II и III, где через стенку с рубашкой 5 теплообменивается с отработанным агентом и забирая остаточное его тепло, подогревается, а затем поступает на тепловой генератор 3, где догревается и вентилятором 10 подается на обработку продукта. Цикл работы повторяется непрерывно.

Максимально нагретый продукт из секции II и III непрерывно подается в секцию IV, где описанным образом происходит холодная досушка продукта и его охлаждение.

Таким образом за счет того, что по данному способу и устройству происходит постоянный съем тепла с отработанных агентов и возврата его на повторную обработку, а также полного исключения в потребности тепла на предварительный нагрев продукта, достигается значительное снижение энергозатрат на 12-20%.

Пример.

Пример работы сушильной установки приводится с действующей установки для сушки початков кукурузы.

Производительность установки 6 т/ч., общая загрузка в четырех секциях составляет 32 т, продолжительность сушки в каждой секции составляет 1 ч. 20 мин.

Температуры агентов по секциям:
I 35-40^oC;
II 70^oC;
III 80^oC;
IV 10^oC, температура атмосферного воздуха.

В пусковом режиме соблюдают указанную последовательность температур агентов по секциям. Затем, в установившемся режиме непрерывного действия сушильной установки работу ее осуществляют следующим образом.

Во второй и третьей секциях зоны сушки кукурузные початки нагреваются до 55^oC, которые поступают в IV секцию охлаждения. Здесь через початки кукурузы продувается холодный воздух с температурой 10^oC.

Температура нагрева початков по секциям от входа до выхода:
I 10-20^oC;
II 20-40^oC;
III 40-55^oC;
IV 55-25^oC.

Влажность початков кукурузы по секциям:
I 34-34%;
II 34-28%;
III 28-22%;
IV 22-18%.

Второй цикл сушки повторяется в следующих четырех секциях при тех же температурах и влажности початков по секциям:
I 20-18%;
II 18-14%;
III 14-12%;
IV 12-8%.

При этом холодный воздух подаваемый вентилятором на обработку початков в IV секцию имеет начальную температуру 10^oC, который теплообменивается с горячими початками с температурой 55^oC и охлаждается до 25^oC, при этом сам нагревается до 40^oC, с этой температурой и повышенной влажностью этот обработанный агент подается на обработку початков кукурузы в секцию I, где теплообменивается и нагревает продукт от 10 до 20^oC. Повторно отработанный агент из первой секции выбрасывается в атмосферу.

В III и IV секциях початки кукурузы нагреваются от 20 до 55 ^oC и с этими температурами через рубашку теплообменивается со свежим агентом подаваемым вентилятором из атмосферы с температурой 10^oC и нагревается до температуры 30^oC. Этот свежий агент с температурой 30^oC подается на тепловой генератор и догревается до температур 70 и 80^oC и вентилятором подается на обработку початков кукурузы в эти же секции. Отработанный агент выбрасывается в атмосферу. Цикл повторяется непрерывно.

Таким образом, подавая отработанный агент с IV секции в I экономится тепловая энергия на нагрев агента от 10 до 40^oC, т.е. количество тепла на нагрев свежего агента на 30^oC. В III и IV секциях за счет теплообмена общая экономия тепла 20 и 20^oC, т.е. 40^oC. Отсюда следует, что на объем агента во всех секциях требуется тепла на нагрев его в I секции на 30^oC, II и III 60 и 70^oC, т. е. 130^oC. Общая сумма тепла 160^oC. Из них сэкономлено 70^oC, т.е. снизился расход тепла на 40%. Учитывая технологические потери практически мы имеем экономию расхода топлива на 10%.

Сушильная установка непрерывного действия состоит из туннельного корпуса и сетчатого ленточного транспортера, под верхнюю ветвь которого подается агент сушки на обработку продукта. Корпус разделен на четыре секции - предварительного нагрева, полного и максимального нагрева, и охлаждения. В четвертую секцию охлаждения подается атмосферный воздух, который нагревается за счет тепла охлаждаемого продукта. Затем подогретый воздух подается в первую секцию для его предварительного нагрева, а во второй и третьей секциях - отработанный агент сушки через рубашку теплообменивается с внешним воздухом, который подогревается, подается на тепловой генератор, где догревается и поступает на обработку продукта в этих же секциях. Способ и устройство позволят снизить энергозатраты. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ работы сушильной установки непрерывного действия путем транспортирования обрабатываемого продукта в тоннельном корпусе и тепловой обработки его агентом сушки, выходящим из теплогенератора, отличающийся тем, что используют агент сушки с различной температурой, обеспечивающей предварительный, максимальный нагрев и охлаждение продукта в соответствующих секциях и съем тепла отработанного агента с рубашки корпуса для предварительного подогрева свежего агента перед теплогенератором, при этом отработанный агент после охлаждения материала направляют на предварительный его подогрев с последующим выбросом в атмосферу, а предварительно подогретый свежий агент из рубашки секции максимального нагрева продукта направляют на догрев в теплогенератор и далее на обработку продукта в тех же секциях с последующим выбросом через рубашку. 2. Сушильная установка непрерывного действия, включающая туннельный корпус, в котором размещен сетчатый ленточный транспортер, между ветвями которого установлены распределители агента сушки под верхнюю его ветвь, снабженные патрубками подачи агента, теплогенератор и вентиляторы, отличающаяся тем, что корпус разделен на секции предварительного, максимального нагрева и охлаждения обрабатываемого продукта и снабжен рубашками для теплообмена отработанного и свежего агентов с патрубками выброса отработанного агента, забора свежего и его отвода, причем патрубок выброса отработанного агента секции охлаждения соединен с патрубком подачи агента секции предварительного нагрева, а в секциях максимального нагрева патрубки отвода свежего агента через теплогенератор и вентиляторы соединены с патрубками подачи агента для обработки продукта в тех же секциях.