СУШИЛКА ЗЕРНА Российский патент 2002 года по МПК F26B17/12 

Изобретение относится к устройствам для сушки зерна и может использоваться в сельском хозяйстве.

Известна колонковая сушилка зерна (Рекламный проспект. "Сушилка для зерна СК-5, СК-20", АО "Брянсксельмаш", 1996 г.), включающая два полых сетчатых шестигранника, расположенных один в другом. Причем внутреннее пространство внутреннего шестигранника является воздухораспределительной камерой, а в пространстве между внутренним и внешним шестигранником находится зерно.

Недостатком известной сушилки является высокий расход топлива на процесс сушки зерна. Обусловлено это тем, что сушильный агент после прохождения через слой зерна выбрасывается в атмосферу и вторично не используется.

Известна также сушилка зерна (а.с. СССР 1502924, М.кл. F 26 B 17/12, опубл. 23.09.89). Сушилка состоит из нескольких сушильных блоков, соединенных между собой вертикальными перемычками и образованных наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, внутреннее пространство которых представляет собой воздухораспределительные камеры.

Недостатком известной сушилки является ее громоздкость и высокая металлоемкость. Вертикальные перемычки сушильных блоков выполнены для "отлежки" зерна между циклами сушки в блоках. Однако, в известной сушилке необходимость отлежки зерна, как например, в шахтных сушилках, практически отсутствует, так как высушенное зерно достаточно равномерно по температуре и влажности благодаря конструкции блоков.

Известна также сушилка зерна фирмы "Ферм Фанз" (Жидко В.И., Резчиков В. А. и Уколов B.C. Зерносушение и зерносушилки. - М.: Колос, 1982, стр. 134-135), являющаяся прототипом заявляемого технического решения. Сушилка-прототип содержит три сушильных блока, установленных один над другим. Блоки образованы наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок, выполненных в виде полых шестигранников. Каждый сушильный блок имеет два таких шестигранника, расположенных один в другом, пространство между которыми образует зону сушки зерна, а полость внутреннего шестигранника - воздухораспределительную камеру. Теплоноситель подается в воздухораспределители сушильных блоков и после прохождения слоя зерна выходит из сушилки. В нижний сушильный блок может подаваться чистый атмосферный "холодный" воздух, который, проходя через слой зерна, охлаждает его.

Недостатком сушилки-прототипа является высокая энергоемкость процесса сушки зерна, обусловленная тем, что теплота, оставшаяся в теплоносителе после прохождения им слоя зерна, выбрасывается в атмосферу и, таким образом, теряется безвозвратно. Нагретый высушиваемый материал обдувается в зоне охлаждения атмосферным воздухом, получающим часть тепла от нагретого зерна. Это тепло также утрачивается, теряется безвозвратно.

Задачей заявляемого технического решения является снижение энергоемкости процесса сушки зерна за счет повторного использования теплоносителя, прошедшего через слой зерна, и использования атмосферного воздуха, подогретого в процессе охлаждения зерна после сушки.

Поставленная задача решается тем, что в сушилке зерна, содержащей установленные друг над другом, по меньшей мере, три сушильных блока, средние из которых образованы наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, расположенных один в другом, причем внутреннее пространство внутреннего шестигранника представляет собой воздухораспределительную камеру, эти средние сушильные блоки включены в теплоизолированный короб, сообщенный воздуховодом с воздухораспределительной камерой верхнего сушильного блока, а воздухораспределительная камера нижнего сушильного блока соединена воздуховодом с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, при этом верхний и нижний сушильные блоки образованы наклонными участками сетчатых колонок в виде полых четырехгранников или наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, при этом внутреннее пространство каждого внутреннего соответственно четырех- или шестигранника представляет собой воздухораспределительную камеру. Кроме того, верхний и нижний сушильные блоки выполнены с размерами, меньшими в 1,5.. . 2,5 раза, чем средние сушильные блоки. Кроме того, воздуховод, сообщающий короб с верхним сушильным блоком, снабжен нагнетателем воздуха. Кроме того, воздуховод, сообщающий нижний сушильный блок с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, снабжен фильтром для очистки воздуха, воздухоподогревателем и нагнетателем воздуха.

Заявленная сушилка зерна отличается от прототипа тем, что средние сушильные блоки заключены в теплоизолированный короб, сообщенный воздуховодом с воздухораспределительной камерой верхнего сушильного блока, а воздухораспределительная камера нижнего сушильного блока соединена воздуховодом с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, при этом верхний и нижний сушильные блоки образованы наклонными участками сетчатых колонок в виде полых четырехгранников или наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, при этом внутреннее пространство каждого внутреннего соответственно четырех- или шестигранника представляет собой воздухораспределительную камеру. Кроме того, сушилка отличается тем, что верхний и нижний сушильные блоки выполнены с размерами, меньшими в 1,5.. . 2,5 раза, чем средние сушильные блоки. Кроме того, сушилка отличается тем, что воздуховод, сообщающий короб с верхним сушильным блоком, снабжен нагнетателем воздуха. Кроме того, сушилка отличается тем, что воздуховод, сообщающий нижний сушильный блок с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, снабжен фильтром для очистки воздуха, воздухоподогревателем и нагнетателем воздуха.

Заявленное техническое решение поясняется чертежом, на котором схематично изображен поперечный разрез заявляемой сушилки.

Изображенная на чертеже сушилка имеет три сушильных блока: верхний сушильный блок 1 предварительного нагрева зерна, средний сушильный блок 2 основной сушки зерна и нижний сушильный блок 3 охлаждения зерна. Средних сушильных блоков может быть и более одного. Сушильные блоки 1, 2 и 3 состоят из наклонных (для сушильного блока 1 и 3) и наклонных и вертикальных (для сушильного блока 2) участков сетчатых колонок 4. Средний сушильный блок 2 образован двумя установленными один в другом полыми сетчатыми шестигранниками - внутренним 5 и внешним 6. Верхний 1 и нижний 3 сушильные блоки выполнены идентичными и каждый состоит из двух установленных один в другом полых сетчатых четырехгранников 7 и 8. Внутреннее пространство внутренних четырех- и шестигранников образуют воздухораспределительные камеры 9, 10 и 11 соответственно верхнего 1, среднего 2 и нижнего 3 сушильных блоков. Средний сушильный блок 2 заключен в теплоизолированный короб 12, который сообщен воздуховодом 13 с воздухораспределительной камерой 9 верхнего сушильного блока 1 предварительного нагрева зерна. Причем воздуховод 13 снабжен нагнетателем воздуха 14. Воздухораспределительная камера 11 нижнего сушильного блока 3 охлаждения зерна соединена воздуховодом 15 с воздухораспределительной камерой 10 среднего сушильного блока 2 основной сушки зерна. Воздуховод 15 снабжен фильтром для очистки воздуха 16, воздухоподогревателем 17 и нагнетателем воздуха 18. Сушилка имеет накопительный бункер 19 и разгрузитель сухого зерна 20. Верхний сушильный блок 1 предварительного нагрева и нижний сушильный блок 3 охлаждения зерна выполнены с размерами, в 1,5...2,5 раза меньшими, чем размеры среднего блока 2 основной сушки.

Сушилка работает следующим образом.

Исходное влажное зерно из накопительного бункера 19 с заданной скоростью, определяемой производительностью сушилки, проходит по наклонным и вертикальным участкам колонок 4 последовательно через сушильные блоки 1 предварительного нагрева, 2 основной сушки и 3 охлаждения. Затем сухое зерно выгружается разгрузителем сухого зерна 20. Движение воздуха при этом происходит следующим образом: свежий "холодный" атмосферный воздух проходит через слой нагретого зерна нижнего сушильного блока 3 и, охлаждая зерно, нагревается. При этом влажность нагретого воздуха увеличивается незначительно, поскольку при охлаждении зерна его влажность уменьшается на 2...3%. Полученный при охлаждении зерна теплый воздух очищается в очистителе воздуха 16, подогревается в воздухоподогревателе 17 и нагнетателем 18 подается в воздухораспределительную камеру 10 среднего сушильного блока 2, где этот нагретый до необходимой температуры воздух проходит сквозь слой зерна и производит нагрев и сушку зерна. После прохода сквозь слой зерна этот воздух значительно остывает и увлажняется. Однако он не выбрасывается наружу, а улавливается теплоизолированным коробом 12 и по воздуховоду 13 нагнетателем 14 подается в воздухораспределительную камеру 9. Теплоизоляция короба 15 необходима для того, чтобы этот теплый воздух не отдал свое тепло через стенки короба 12, имеющего относительно большую площадь. Теплый и влажный воздух, проходя через слой зерна в сушильном блоке 1, незначительно нагревает зерно. При этом в зерне происходит процесс, при котором плотная структура оболочки зерна приводится в состояние, способствующее испарению влаги из внутренних зон зерна (Горячкин В.П. Собрание сочинений, т. 3. М.: Колос, 1965, стр. 305). Предварительный относительно слабый нагрев зерна влажным воздухом открывает поры зерна и оно как бы становится "распаренным". При этом увеличение скорости прохождения воздуха через слой зерна в 1,5...2,5 раза повышает эффективность протекания процесса распаривания зерна. Пройдя через сушильный блок 1 предварительного нагрева зерна, очень влажный и "холодный" воздух выбрасывается в атмосферу. Таким образом, свежий атмосферный воздух поступает в сушилку в нижний сушильный блок 3 и выбрасывается из сушилки в верхнем сушильном блоке 1. Этот воздух последовательно проходит через все три сушильных блока, унося влагу и максимально отдав все тепло, полученное им в ходе технологического процесса сушки.

Заявляемое техническое решение позволяет, не увеличивая габариты и металлоемкость сушилки, получить значительную экономию топлива, необходимого для нагрева зерна. За счет использования теплоты, получаемой при охлаждении зерна, и за счет повторного использования влажного и теплого воздуха для предварительного "распаривания" согласно рекомендациям В.П.Горячкина сушка протекает более интенсивно и с меньшими затратами тепла.

Путем уменьшения площади ситовой поверхности в 1,5...2,5 раза и увеличения соответственно скорости продувания зерна в 1,5...2,5 раза по сравнению со скоростью протекания теплоносителя в блоке основной сушки достигается значительное снижение металлоемкости сушилки за счет интенсификации процесса охлаждения зерна.

Изобретение относится к устройствам для сушки зерна и может использоваться в сельском хозяйстве. Сушилка имеет по меньшей мере три сообщенных друг с другом сушильных блока: верхний сушильный блок 1 предварительного нагрева зерна, средний сушильный блок 2 основной сушки зерна и нижний сушильный блок 3 охлаждения зерна. Средних сушильных блоков может быть и более одного. Сушильные блоки 1, 2 и 3 состоят из наклонных (для сушильного блока 1 и 3) и наклонных и вертикальных (для сушильного блока 2) участков сетчатых колонок 4. Средний сушильный блок 2 образован двумя установленными один в другом полыми сетчатыми шестигранниками внутренним 5 и внешним 6. Верхний 1 и нижний 3 сушильные блоки выполнены идентичными и каждый состоит из двух установленных один в другом полых сетчатых четырехгранников 7 и 8. Внутреннее пространство внутренних четырех- и шестигранников образуют воздухораспределительные камеры 9, 10 и 11 соответственно верхнего 1, среднего 2 и нижнего 3 сушильных блоков. Средний сушильный блок 2 заключен в теплоизолированный короб 12, который сообщен воздуховодом 13 с воздухораспределительной камерой 9 верхнего сушильного блока 1 предварительного нагрева зерна. Причем воздуховод 13 снабжен нагнетателем воздуха 14. Воздухораспределительная камера 11 нижнего сушильного блока 3 охлаждения зерна соединена воздуховодом 15 с воздухораспределительной камерой 10 среднего сушильного блока 2 основной сушки зерна. Воздуховод 15 снабжен фильтром для очистки воздуха 16, воздухоподогревателем 17 и нагнетателем воздуха 18. Сушилка имеет накопительный блок 1 предварительного нагрева и нижний сушильный блок 3 охлаждения зерна, выполненные с размерами, в 1,5-2,5 раза меньшими, чем размеры среднего блока 2 основной сушки. Изобретение позволяет снизить энергоемкость процесса сушки зерна за счет повторного использования теплоносителя, прошедшего через слой зерна, и использования атмосферного воздуха, подогретого в процессе охлаждения зерна после сушки. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сушилка зерна, содержащая установленные друг над другом, по меньшей мере, три сообщающиеся между собой сушильных блока, средние из которых образованы наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, расположенных один в другом, причем внутреннее пространство внутреннего шестигранника представляет собой воздухораспределительную камеру, отличающаяся тем, что средние сушильные блоки заключены в теплоизолированный короб, сообщенный воздуховодом с воздухораспределительной камерой верхнего сушильного блока, а воздухораспределительная камера нижнего сушильного блока соединена воздуховодом с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, при этом верхний и нижний сушильные блоки образованы наклонными участками сетчатых колонок в виде полых четырехгранников или наклонными и вертикальными участками сетчатых колонок в виде полых шестигранников, а внутреннее пространство каждого внутреннего соответственно четырех- или шестигранника представляет собой воздухораспределительную камеру. 2. Сушилка зерна по п. 1, отличающаяся тем, что верхний и нижний сушильные блоки выполнены с размерами, меньшими в 1,5-2,5 раза, чем средние сушильные блоки. 3. Сушилка зерна по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что воздуховод, сообщающий верхний сушильный блок с коробом, снабжен нагнетателем воздуха. 4. Сушилка зерна по п. 1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что воздуховод, сообщающий воздухораспределительную камеру нижнего сушильного блока с воздухораспределительными камерами средних сушильных блоков, снабжен фильтром для очистки воздуха, воздухоподогревателем и нагнетателем воздуха.