УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ Российский патент 2001 года по МПК F26B17/10 F26B17/04 

Изобретение относится к сушке зерна в кипящем слое и может использоваться в сельском хозяйстве для сушки семенного и продовольственного зерна.

Известны установки для сушки зерна в псевдоожиженном слое (например, А. В. Голубкович и др. Сушка высоковлажных семян и зерна. Росагропромиздат, М., 1991, стр. 50-54). Установка включает камеру сушки, загрузочный и разгрузочный бункеры, газораспределительную решетку, через которую подается воздух нагнетающим вентилятором, топку для подогрева воздуха. После сушки зерно подают в специальную охладительную колонку или проводят процесс сушки дискретно, чередуя подачу горячего и холодного воздуха в локальный псевдоожиженный слой.

Недостатком известной установки для сушки зерна в псевдоожиженном слое является конструктивное ограничение возможности интенсификации процесса сушки зерна до возможных научно обоснованных пределов. Это ограничение обусловлено следующим. Псевдоожиженный слой движется по решету неравномерно - зерновки, имеющие меньший удельный вес, движутся к выгрузному отверстию быстрее, чем те, удельный вес которых больше. Отстает и часть зерновок, расположенных у боковых стенок. В связи с этим приходится значительно снижать возможно допустимые пределы интенсификации сушки зерна.

Известна также установка для сушки полидисперсных материалов в кипящем слое (А.С. СССР 1260649, кл. F 26 B 17/10, опубл. 1986 г.), являющаяся прототипом заявляемого технического решения. Установка-прототип содержит сушильную камеру с загрузочным бункером и двумя разгрузочными бункерами, размещенные в камере газораспределительную решетку и замкнутый скребковый транспортер, взаимодействующий одной ветвью с газораспределительной решеткой, и газоподводящий короб, расположенный между ветвями транспортера. Нижняя ветвь транспортера помещена в туннель, ограниченный с одной стороны коробом и соединенный с обоими разгрузочными бункерами, а разгрузочный участок верхней ветви также заключен в туннель с образованием затвора из высушиваемого материала. Установка-прототип в случае ее использования для сушки зерна решает задачу повышения равномерности сушки, а следовательно, менее ограничивает возможности интенсификации процесса.

Однако недостатком установки-прототипа является высокая энергоемкость процесса при использовании ее для сушки зерна, которая обусловлена тем, что затраченное на сушку тепло полностью рассеивается в окружающем пространстве. Кроме того, при использовании прототипа для сушки зерна необходимы дополнительные установки для охлаждения зерна, что увеличивает металлоемкость сушильной установки в целом.

Задача заявляемого технического решения - снижение энергоемкости процесса сушки зерна в псевдоожиженном слое путем рекуперации части затраченной на сушку тепловой энергии за счет использования теплоты отработанного при охлаждении зерна воздуха.

Задача решается за счет того, что установка для сушки зерна в кипящем слое, содержащая сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным бункерами, размещенные в камере газораспределительную решетку и замкнутый скребковый транспортер, взаимодействующий с газораспределительной решеткой, и газоподводящий короб, причем разгрузочные участки транспортера заключены в туннели с образованием затвора из высушиваемого зерна, дополнительно снабжена газоотводящим коробом, размещенным под газоподводящим, и второй газораспределительной решеткой, образующей нижнюю стенку газоотводящего короба, а нижняя ветвь скребкового транспортера установлена с возможностью взаимодействия со второй газораспределительной решеткой. Кроме того, установка снабжена промежуточным бункером.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что установка дополнительно снабжена газоотводящим коробом, размещенным под газоподводящим, и второй газораспределительной решеткой, образующей нижнюю стенку газоотводящего короба, а нижняя ветвь скребкового транспортера установлена с возможностью взаимодействия со второй газораспределительной решеткой. Кроме того, установка снабжена промежуточным бункером.

Использование нижней ветви скребкового транспортера для охлаждения зерна позволяет объединить в одной установке операцию сушки зерна с операцией его охлаждения. Это позволяет расширить функциональные возможности установки и снизить энергозатраты на сушку зерна, так как в теплогенератор для подогрева воздух поступает уже подогретым из охлаждающий части камеры сушилки. Таким образом, достигаемый технический результат выражается в том, что создана сушилка, в которой без усложнения конструкции и увеличения металло- и материалоемкости осуществляется охлаждение зерна и использование теплоты нагретого зерна в процессе сушки.

Экспериментальные исследования показывают, что сушилка, выполненная согласно заявляемому техническому решению, позволяет экономить 6-10% топлива, затрачиваемого (сжигаемого в теплогенераторе) на нагрев воздуха для сушки зерна. Таким образом, заявляемая сушилка позволяет без усложнения конструкции выполнить и охлаждение зерна, благодаря использованию нижней ветви скребкового транспортера не только для транспорта зерна, но и одновременно для его охлаждения. За счет совмещения функций узлами сушилки удается снизить металлоемкость конструкции в целом.

На фиг. 1 схематично изображена установка, продольный разрез. На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Установка содержит сушильную камеру 1, соединенную с загрузочным бункером 2, промежуточный бункер 3, разгрузочный бункер 4, газоподводящий (нагнетающий) короб 5, газоотводящий (всасывающий) короб 6, газораспределительную решетку 7 газоподводящего короба 5, вторую газораспределительную решетку 8 газоотводящего короба 6, транспортер 9 со скребками 10. Газораспределительные решетки 7 и 8 являются одновременно столами для транспортирования скребками 10 транспортера 9 зерна в сушильной камере 1 и в газоотводящем коробе 6. Скребки 9 в зонах выхода из сушильной камеры 1 и газоотводящего короба 6 заключены в туннели 11 и 12 и образуют затворы из транспортируемого зерна.

Установка работает следящим образом.

Исходное влажное зерно из загрузочного бункера 2 скребками 10 верхней ветви транспортера 9 направляется в сушильную камеру 1 на газораспределительную решетку 7, через которую в камеру 1 из газоподводящего нагнетающего короба 5 поступает горячий воздух. Под его действием зерно в сушильной камере 1 переходит в псевдоожиженное состояние и интенсивно сушится в кипящем слое. При выходе из камеры 1 зерно скребками 10 транспортера 9 транспортируется в туннель 11. В этом туннеле 11 зерно образует затвор, и горячий воздух не выходит из сушильной камеры 1. Из туннеля 11 зерно попадает в промежуточный бункер 3, где захватывается скребками 10 и через туннель 12 попадает на газораспределительную решетку 8 газоотводящего всасывающего короба 6. Воздух просасывается через слой зерна. При этом зерно охлаждается, а воздух нагревается. Скребками 10 зерно транспортируется к разгрузочному бункеру 4, и, вновь пройдя через туннель 12, высушенное и охлажденное зерно выгружается из установки.

Пример конкретного выполнения установки.

Изготовлен экспериментальный образец установки для сушки зерна в псевдоожиженном слое согласно заявляемой конструкции. Скребковый транспортер имеет длину 8 м, ширина скребка 300 мм. Под нижней и верхней ветвями транспортера установлены воздухораспределительные решетки в виде решетчатых днищ соответственно воздухоподводящего и воздухоотводящего коробов с отверстиями 2,5 мм. Воздухоотводящий короб соединен с камерой нагрева воздуха. Нагрев воздуха осуществляется теплогенератором ТГ-1,5. Масса сушилки составляет 300 кг. Скорость транспортера составляет 0,01 м/сек, весь процесс сушки и охлаждения занимает около 30 мин. При этом высота псевдоожиженного слоя равнялась 120 мм. Производительность при сушке семенного зерна составляет 1 т/час.

Изобретение относится к сушке зерна в кипящем слое и может использоваться в сельском хозяйстве для сушки семенного и продовольственного зерна. Установка содержит сушильную камеру, соединенную с загрузочным бункером, промежуточный бункер, разгрузочный бункер, газоподводящий (нагнетающий) короб, газоотводящий (всасывающий) короб, газораспределительную решетку газоподводящего короба, вторую газораспределительную решетку газоотводящего короба, транспортер со скребками. Газораспределительные решетки являются одновременно столами для транспортирования скребками транспортера зерна в сушильной камере и в газоотводящем коробе. Скребки в зонах выхода из сушильной камеры и газоотводящего короба заключены в туннели и образуют затворы из транспортируемого зерна. Изобретение позволит снизить энергоемкость процесса сушки зерна в псевдоожиженном слое путем рекуперации части затраченной на сушку тепловой энергии за счет использования теплоты отработанного при охлаждении зерна воздуха. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Установка для сушки зерна в кипящем слое, содержащая сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным бункерами, размещенные в камере газораспределительную решетку и замкнутый скребковый транспортер, взаимодействующий с газораспределительной решеткой, и газоподводящий короб, причем разгрузочные участки транспортера заключены в тоннели с образованием затвора из высушиваемого зерна, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена газоотводящим коробом, размещенным под газоподводящим, и второй газораспределительной решеткой, образующей нижнюю стенку газоотводящего короба, а нижняя ветвь скребкового транспортера установлена с возможностью взаимодействия со второй газораспределительной решеткой. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена промежуточным бункером.