УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА Российский патент 2005 года по МПК F26B15/06 

Изобретение относится к сушильной технике, предназначено для конвективной сушки зерна и может применяться в сельском хозяйстве, а также на предприятиях зернозаготовительной и пищевой промышленности.

Известна вертикально-роторная установка, включающая цилиндрическую сушильную камеру с неподвижными горизонтальными решетками, в которых выполнены отверстия для прохода зерна, транспортирующие элементы, загрузочное и выгрузочное устройство, вентилятор и источник теплоносителя [А.П.Гержой и др. Зерносушение и зерносушилки. Москва. 1967. 1, стр.48, рис.25].

Однако известному средству присущи низкая производительность, высокая энергоемкость и большие габариты.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является установка для сушки зерна, включающая сушильную камеру, в которой установлены модули, содержащие установленные на вертикальном валу транспортирующие органы, закрепленные на цилиндрическом корпусе сушильной камеры, неподвижные верхние и нижние решета, загрузочный бункер и выгрузное устройство, источник теплоносителя и вентилятор, электродвигатели [Описание изобретения к патенту РФ №2063593, МПК⁶ F 26 В 17/22, 1994].

Однако в известном средстве происходит потеря сушильного агента в центральных и периферийных зазорах решет, кроме того, в нем трудно добиться равномерного распределения потока воздуха при его продувании через решетки, служащие для схода просушиваемого материала, а применение в прототипе нагнетательной системы создает в конструкции и межзерновом пространстве просушиваемого материала турбулентные потоки, что ведет к снижению КПД процесса сушки и эффективности сушки зерна и, в конечном итоге, удельной производительности машины. У известного средства ограничены конструктивные возможности по размещению в сушильной камере большего количества решет с полезной продуваемой поверхностью. Из-за необходимости разворота потока сушильного агента из горизонтального направления в вертикальное через воздухонаправители под решета.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение удельной производительности сушилки и КПД сушки. Кроме того, заявляемое изобретение решает следующую задачу: уменьшение металлоемкости конструкции за счет упрощения конструкции.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении скорости процесса сушки и повышения коэффициента использования энергии сушильного агента путем создания ламинарных потоков сушильного агента, в том числе в межзерновом пространстве просушиваемого материала, а также продувки конструкции сушильным агентом только в горизонтальном направлении. Заявляемое изобретение позволит достичь при осуществлении изобретения дополнительный технический результат: добиться эффективного прохода сушильного агента без потерь только через просушиваемый материал; производить постоянное ворошение просушиваемого материала в процессе сушки; осуществлять продувку в одном направлении сушильного агента в эксгаустирующем режиме без воздухонаправителей.

Сущность изобретения - установки для сушки зерна, включающей сушильную камеру, в которой установлены модули, содержащие нижние решета, которые закреплены на цилиндрическом корпусе сушильной камеры и являются неподвижными, верхние решета и транспортирующие органы, и снабженную загрузочным бункером, выгрузным устройством, источником теплоносителя, вентилятором и приводом, заключается в том, что верхние решета модулей закреплены на вертикальном валу сушильной камеры и являются приводными, полотна приводных верхних решет и неподвижных нижних решет модуля выполнены изогнутыми и расположены вершинами изогнутых поверхностей в противоположных направлениях по вертикальной оси сушильной камеры, образуя внутреннее пространство, с возможностью продувки рабочих поверхностей решет с одной половины модуля на другую, полотна выполнены непросевными с диаметральными щелями, оси которых расположены в осевых сечениях сушильной камеры, с возможностью прохода просушиваемого материала, при этом в одной осевой плоскости сечения расположены диаметральные щели неподвижных нижних решет, которые делят цилиндрический корпус сушильной камеры на две половины, одна половина цилиндрического корпуса сушильной камеры герметично соединена с источником теплоносителя, а другая половина цилиндрического корпуса сушильной камеры герметично соединена с всасывающем патрубком вентилятора, транспортирующие органы закреплены на верхних и нижних решетах.

По контурам диаметральных щелей решет установлены направляющие элементы, в виде пластин, образующие канал транспортировки просушиваемого материала на нижеследующее решето.

Торцы направляющих элементов расположены с зазором к поверхности нижеследующих решет, с возможностью формирования слоя просушиваемого материала.

Транспортирующие органы выполнены в виде радиальных скребков, неподвижно установленных концентрично оси сушильной камеры с постоянным зазором относительно поверхности нижеследующего решета.

В качестве источника теплоносителя использован калорифер.

Цилиндрический корпус сушильной камеры снабжен крышкой.

В крышке выполнена расположенная в осевом сечении сушильной камеры, диаметральная щель, по торцам которой закреплены направляющие элементы с постоянным зазором относительно поверхности нижеследующего решета.

На внутренней поверхности крышки закреплены транспортирующие устройства в виде радиальных скребков.

Сушильная камера снабжена днищем, в котором выполнено выпускное отверстие.

В качестве выгрузного устройства использовано приводное решето с транспортирующими устройствами и днище с выпускным отверстием.

Цилиндрический корпус соединен с источником теплоносителя подводящим воздуховодом.

Подводящий воздуховод выполнен на 2/3-3/4 высоты от верха цилиндрического корпуса.

Всасывающий патрубок вентилятора соединен с цилиндрическим корпусом отводящим воздуховодом.

Отводящий воздуховод выполнен на всю высоту цилиндрического корпуса

Непросевные полотна решет выполнены жалюзийными.

Непросевные полотна решет выполнены плетеными.

Непросевные полотна решет выполнены перфорированными.

Как правило, известные средства того же назначения усложняют траекторию сушильного агента в сушках.

Заявляемое изобретение впервые решает вопрос создания оптимального пути прохождения сушильного агента и продувку материала сушки без усложнения траектории сушильного агента, что позволяет увеличить КПД сушильного агента, упростить конструкцию и разместить в одном и том же объеме сушильной камеры большее количество решет.

Из уровня техники неизвестно техническое решение с заявляемой совокупностью существенных признаков независимого пункта формулы изобретения, что подтверждает соответствие заявляемого изобретения условию патентоспособности - новизна.

Из уровня техники неизвестны технические решения, содержащие существенные отличительные признаки независимого пункта формулы изобретения, которые для специалиста явным образом не следуют из уровня техники, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности - изобретательский уровень.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 - установка для сушки зерна (вид в плане);

на фиг.2 - то же, разрез по А-А;

на фиг.3 - то же, разрез по Б-Б;

на фиг.4 - то же, разрез В-В на фиг.2;

на фиг.5 - схема технологического процесса сушки.

Изобретение может быть осуществлено с реализацией указанного назначения следующим образом.

Установка для сушки зерна содержит сушильную камеру (позицией не обозначена), в цилиндрическом корпусе 1 которой расположены модули (позицией не обозначены), содержащие закрепленные на вертикальном валу 2 приводные верхние решета 3 и закрепленные на цилиндрическом корпусе 1 неподвижные нижние решета 4.

В модуле полотно 5 приводного верхнего решета 3 и полотно 6 неподвижного нижнего решета 4 выполнены изогнутыми, в частности конусными, и расположены своими конусными поверхностями в противоположных направлениях по вертикальной оси сушильной камеры, образуя в модуле внутреннее пространство.

В модуле полотна 5 и 6 выполнены непросевными перфорированными, имеющими непросевные отверстия, для прохода сушильного агента и охлаждающего агента. В каждом полотне 5 и 6 выполнены диаметральные щели 7 и 8, горизонтальные оси которых расположены в вертикальных осевых сечениях сушильной камеры. В полотне 5 выполнена диаметральная щель 7, а в полотне 6 - диаметральная щель 8. Через диаметральные щели 7 и 8 полотен решет всех модулей проходит сверху вниз материал сушки. В одной вертикальной плоскости осевого сечения сушильной камеры расположены горизонтальные оси диаметральных щелей 8 нижних неподвижных решет всех модулей, которые разделяют внутреннее пространство цилиндрического корпуса 1 на две половины таким образом, что сушильный агент и охлаждающий агент могут проходить только через рабочие поверхности решет, образуя зону их вхождения А и зону выхода отработанных потоков Б.

В модуле по контуру диаметральных щелей 7 и 8 приводного верхнего решета 3 и неподвижного нижнего решета 4 установлены вертикальные направляющие элементы 9 и 10 в виде металлических пластин, которые как стенки образуют каналы для транспортировки материала сушки на нижеследующее решето. Торцы металлических пластин, используемые в качестве направляющих элементов 9 и 10, расположены с зазором к поверхности нижеследующего решета, с возможностью формирования слоя материала сушки.

В модуле на приводном верхнем решете 3 и неподвижном нижнем решете 4 на поверхностях, обращенных к нижеследующему решету, жестко закреплены транспортирующие устройства в виде радиальных скребков 11, установленных концентрично оси сушильной камеры с зазором относительно поверхности нижеследующего решета, исключающим непроход материла сушки. Зазоры устанавливают при сборке установки для сушки зерна по наибольшему размеру зерна просушиваемого материала.

В модуле полотна 5 и 6 приводного верхнего решета 5 и неподвижного нижнего решета 4 закреплены в каркасах (не обозначены позицией).

В модуле полотно 5 приводного верхнего решета 3 жестко закреплено на вертикальном валу 2 посредством ступицы 12.

В модуле нижнее неподвижное решето 4 расположено на вертикальном валу 2 и закреплено на цилиндрическом корпусе 1 посредством крепежных элементов.

Сушильная камера снабжена калорифером 13, который использован в качестве источника теплоносителя. Калорифер 13 соединен подводящим воздуховодом 14 с цилиндрическим корпусом 1. Подводящий воздуховод 14 выполнен коробчатой формы и служит для подвода сушильного агента.

Подводящий воздуховод 14, соединяющий калорифер и цилиндрический корпус 1, выполнен на 2/3-3/4 высоты от верха цилиндрического корпуса 1.

Сушильная камера снабжена вентилятором 15, всасывающий патрубок 16 которого герметично соединен отводящим воздуховодом 17 с цилиндрическим корпусом 1. Отводящий воздуховод 17 выполнен коробчатой формы на всю высоту цилиндрического корпуса 1 и служит для отвода отработанного сушильного агента и отработанного охлаждающего агента из сушильной камеры. В качестве вентилятора 15 использован диаметральный вентилятор.

Модули, находящиеся в зоне подводящего воздуховода 14, работают в зоне сушки зерна. А модули, находящиеся вне зоны калорифера, работают в зоне охлаждения.

Цилиндрический корпус 1 снабжен крышкой 18, в которой выполнена диаметральная щель 19, горизонтальная ось которой расположена в вертикальной плоскости осевого сечения сушильной камеры. По торцам диаметральной щели 19 крышки 18 закреплены направляющие элементы в виде металлических пластин 10, которые формируют начало транспортирующего канала материала сушки всей сушильной камеры. Направляющие элементы установлены с зазором относительно верхнего приводного решета 3 первого модуля. Крышка 18 снабжена транспортирующими устройствами в виде скребков 11.

Цилиндрический корпус 1 сушильной камеры включает цилиндрический кожух 20 с горизонтальными отверстиями для прохождения сушильного агента и охлаждающего агента. Цилиндрический кожух 20 закреплен в вертикальных стойках на раме 21.

Сушильная камера снабжена загрузочным бункером 22, например барабанного типа, с подающим устройством, которое представляет собой крыльчатку с несколькими, например двумя, лопастями, вращаемые ротором.

В цилиндрическом корпусе 1 сушильной камеры установлено днище 23, в котором выполнено выпускное отверстие 24. Выпускное отверстие 24 выполнено щелевидной формы.

На выходе цилиндрического корпуса 1 сушильной камеры установлено выгрузное устройство, в качестве которого использовано приводное решето 25 и днище 23 с выпускным отверстием 24. На приводном решете 25 установлены транспортирующие устройства (не показаны), образующие постоянный зазор с днищем 23. В приводном решете 25 выполнена диаметральная щель (не показана). Вертикальный вал 2 сушильной камеры установлен в подшипниках, закрепленных соответственно на крышке 18 и днище 23. Вертикальный вал 2 приводится через муфты, угловой редуктор от электродвигателя 26, которые размещены на раме 21.

Вентилятор 15 состоит из рабочего колеса 27, установленного вертикально, и кожуха 28. Рабочее колесо 27 приводится ременной передачей от электродвигателя 29, который размещен на раме 21 и вращается в подшипниках.

Количество модулей в цилиндрическом корпусе 1 обусловлено требованиями производительности сушки и может быть различным.

Непросевные полотна 5 и 6 могут быть выполнены плетеными или жалюзийными.

В качестве источника теплоносителя может быть использован топочный агрегат.

Установка для сушки зерна работает следующим образом. От электродвигателя 26 вертикальный вал 2 приводится в движение. Вместе с вертикальным валом 2 во всех модулях приводятся в движение приводные верхние решета 3. Влажный сыпучий материал, например зерно, из загрузочного бункера 22 подается через диаметральную щель 19 крышки 18 по транспортирующему каналу на полотно 5 приводного верхнего решета 3, формируя при этом слой зерна на величину зазора между поверхностью полотна 5 и торцами направляющих элементов 10. Сформированный слой зерна, вращаясь вместе с приводным верхним решетом 3, набегает на радиальные скребки 11 крышки 18, где происходит его интенсивное ворошение и перемещается к диаметральной щели 7 приводного верхнего решета 3. Материал сушки, проходя по транспортирующему каналу на полотно 6 неподвижного нижнего решета 4, также формирует слой на величину зазора между этой поверхностью и торцами направляющих элементов 9. Сформированный слой на неподвижном нижнем решете 4 подвергается воздействию радиальных скребков 11 приводного верхнего решета 3, где происходит его интенсивное ворошение и перемещение к диаметральной щели 8 неподвижного нижнего решета 4, сходя по транспортирующему каналу на полотно приводного верхнего решета нижеследующего модуля. Далее в модулях процесс повторяется в той же последовательности.

Вентилятор 15, создавая разрежение в зоне Б, формирует поток сушильного агента исходящий из калорифера 13 и охлаждающего агента, которые проходят соответственно в зоне сушки и охлаждения из зоны А в зону Б по криволинейной траектории в одном направлении. Потоки сушильного агента и охлаждающего агента пронизывают материал сушки на верхнем приводном решете 3, просекают его полотно 5. Переходят из зоны А в зону Б и затем просекают полотно 5 и находящийся на его поверхности материал сушки. Одновременно потоки сушильного агента и охлаждающего агента просекает полотно 6 нижнего неподвижного решета 4 и пронизывает находящийся на нем материал сушки. Переходят из зоны А в зону Б, затем пронизывают материал сушки и просекают полотно 6. Отработанные потоки сушильного агента и охлаждающего агента из зоны Б поступают в отводящий воздуховод 17.

Просушенное и охлажденное зерно через диаметральную щель приводного решета 25, проходит на днище 23. Транспортирующие устройства приводного решета 25 перемещают зерно к выпускному отверстию 24, через которое оно выгружается из сушильной камеры.

Описанные средства и методы, с помощью которых возможно осуществление установки для сушки зерна, с реализацией указанного назначения, подтверждает соответствие заявленного изобретения условию патентоспособности - промышленная применимость.

Изобретение относится к сушильной технике, предназначено для конвективной сушки зерна и может применяться в сельском хозяйстве, а также на предприятиях зернозаготовительной и пищевой промышленности. Установка для сушки зерна включает сушильную камеру, в которой установлены модули, содержащие нижние решета, которые закреплены на цилиндрическом корпусе сушильной камеры и являются неподвижными, и верхние решета, которые закреплены на вертикальном валу сушильной камеры и являются приводными. Полотна решет выполнены изогнутыми и расположены вершинами в противоположных направлениях по вертикальной оси сушильной камеры, образуя внутренне пространство, с возможностью продувки рабочих поверхностей решет с одной половины модуля на другую. Полотна решет выполнены непросевными с диаметральными щелями, оси которых расположены в осевых сечениях сушильной камеры с возможностью прохода просушиваемого материала. При этом в одной осевой плоскости сечения расположены диаметральные щели неподвижных решет, которые делят цилиндрический корпус сушильной камеры на две половины. Одна половина цилиндрического корпуса сушильной камеры герметично соединена с источником теплоносителя, а другая половина цилиндрического корпуса соединена с всасывающим патрубком вентилятора. На приводных верхних решетках и неподвижных нижних решетках 3 и неподвижных нижних решетках, крышке и приводном решете выгрузного устройства со стороны нижеследующего модуля установлены транспортирующие органы. Технический результат заключается в повышении скорости процесса сушки и повышения коэффициента использования энергии сушильного агента путем создания ламинарных потоков сушильного агента. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Установка для сушки зерна, включающая сушильную камеру, в которой установлены модули, содержащие нижние решета, которые закреплены на цилиндрическом корпусе сушильной камеры и являются неподвижными, верхние решета и транспортирующие органы, и снабженную загрузочным бункером, выгрузным устройством, источником теплоносителя, вентилятором и приводом, отличающаяся тем, что верхние решета модулей закреплены на вертикальном валу сушильной камеры и являются приводными, полотна приводных верхних решет и неподвижных нижних решет модуля выполнены изогнутыми и расположены вершинами изогнутых поверхностей в противоположных направлениях по вертикальной оси сушильной камеры, образуя внутреннее пространство, с возможностью продувки рабочих поверхностей решет с одной половины модуля на другую, полотна выполнены непросевными с диаметральными щелями, оси которых расположены в осевых сечениях сушильной камеры, с возможностью прохода просушиваемого материала, при этом в одной осевой плоскости сечения расположены диаметральные щели неподвижных нижних решет, которые делят цилиндрический корпус сушильной камеры на две половины, одна половина цилиндрического корпуса сушильной камеры герметично соединена с источником теплоносителя, а другая половина цилиндрического корпуса сушильной камеры герметично соединена с всасывающим патрубком вентилятора, транспортирующие органы закреплены на решетах.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что по контурам диаметральных щелей решет установлены направляющие элементы, в виде пластин, образующие канал транспортировки просушиваемого материала на нижеследующее решето.3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что торцы направляющих элементов расположены с зазором к поверхности нижеследующих решет, с возможностью формирования слоя просушиваемого материала.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что транспортирующие органы выполнены в виде радиальных скребков, неподвижно установленных концентрично оси сушильной камеры с постоянным зазором относительно поверхности нижеследующего решета.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве источника теплоносителя использован калорифер.6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрический корпус сушильной камеры снабжен крышкой.7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что в крышке выполнена, расположенная в осевом сечении сушильной камеры, диаметральная щель, по торцам которой закреплены направляющие элементы с постоянным зазором относительно поверхности нижеследующего решета.8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности крышки закреплены транспортирующие устройства в виде радиальных скребков.9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрический корпус сушильной камеры снабжен днищем, в котором выполнено выпускное отверстие.10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве выгрузного устройства использовано приводное решето с транспортирующими устройствами и днище с выпускным отверстием.11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрический корпус соединен с источником теплоносителя подводящим воздуховодом.12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что подводящий воздуховод выполнен на 2/3-3/4 высоты от верха цилиндрического корпуса.13. Установка по п.1, отличающаяся тем, что всасывающий патрубок вентилятора соединен с цилиндрическим корпусом отводящим воздуховодом.14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что отводящий воздуховод выполнен на всю высоту цилиндрического корпуса.15. Установка по п.1, отличающаяся тем, что непросевные полотна решет выполнены жалюзийными.16. Установка по п.1, отличающаяся тем, что непросевные полотна решет выполнены плетеными.17. Установка по п.1, отличающаяся тем, что непросевные полотна решет выполнены перфорированными.