ШАХТНАЯ ЗЕРНОВАЯ СУШИЛКА Российский патент 2005 года по МПК F26B17/12 F26B3/347 

Предлагаемое изобретение, шахтная зерновая сушилка, относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, а в частности к средствам подготовки зерновых к хранению и переработке.

Известна шахтная зерновая сушилка /1/, содержащая бункер загрузки высушиваемого материала, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки высушиваемого материала, сушильную камеру, соединенную входом ввода высушиваемого материала (зерна) с выходом дозатора, бункер выгрузки зерна, соединенный входом с выходом сушильной камеры, СВЧ генератор и волноводно-щелевой возбудитель, причем сушильная камера имеет размеры (4,6х4,5х4,3)λ ₀±15%, где λ ₀ - длина волны в свободном пространстве, волноводно-щелевой возбудитель Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей укреплен на верхней либо боковой стенке сушильной камеры, напротив полуволновых щелей установлены под углом 40-50° к падающим лучам плоские отражатели СВЧ энергии. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом изобретения).

Недостаток известной зерновой сушилки - низкая производительность и высокая энергоемкость.

Известна, как более близкая к предмету изобретения, шахтная зерновая сушилка /2/, содержащая сушильную камеру, установленную вертикально, бункер загрузки зерна, установленный над сушильной камерой, дозатор подачи зерна, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом - со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, и каналы (короба) подвода сушильного агента, соединяющие выход теплообменника со входами ввода (подачи) сушильного агента в сушильную камеру. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом изобретения).

Недостаток известной зерновой сушилки – низкая производительность и высокая энергоемкость.

Задача предлагаемой зерновой сушилки - повышение производительности и снижение энергоемкости процесса сушки зерна.

Технический результат предлагаемой зерновой сушилки состоит в повышении давления паров влаги в зерне (высушиваемом материале) и понижении влажности сушильного агента в объеме сушильной камеры, что обеспечивает повышение скорости извлечения влаги из высушиваемого материала при повышении производительности и снижении энергоемкости.

Технический результат предлагаемой шахтной зерновой сушилки достигается тем, что высушиваемый материал (зерно) пропускают через пространство с изменяющим направление вихревым потоком подогретого сушильного агента и дополнительно подвергают облучению энергией ультрафиолетового (УФ) диапазона излучений и неоднократному внутреннему нагреву сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией.

Для этого шахтная зерновая сушилка, содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна в зерносушилку, установленный над сушильной камерой, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом - со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна из зерносушилки, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, канал подачи сушильного агента в сушильную камеру, соединенный входом с выходом теплообменника, а выходами со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, согласно изобретению в зерносушилку введен СВЧ генератор, объем сушильной камеры сушилки разделен на зоны обработки зерна УФ излучениями, отвода отработанного сушильного агента, обработки зерна СВЧ энергией и нагнетания сушильного агента, причем в зоне обработки УФ излучениями зерна введен(ы) источник(и) УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, и отражатель УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны обработки зерна УФ излучениями, а в каждой зоне обработки зерна СВЧ энергией введен(ы) волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, и напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны колебаний СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, и в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отверстий отвода сушильного агента из сушильной камеры превышает площадь сечения входов подвода сушильного агента в сушильную камеру.

На чертеже приведена конструкция шахтной зерновой сушилки. Шахтная зерновая сушилка содержит сушильную камеру 1, установленную вертикально и выполненную прямоугольной в горизонтальном сечении, бункер 2 загрузки зерна, установленный над сушильной камерой 1, дозатор 3 зерна, установленный между бункером 2 загрузки зерна и сушильной камерой 1 и соединенный входом с выходом бункера 2 загрузки зерна, а выходом со входом ввода зерна в сушильную камеру 1, бункер 4 выгрузки зерна, установленный под сушильной камерой 1 и соединенный входом с выходом выгрузки зерна из сушильной камеры 1, сушильная камера 1 разделена на зоны (по ходу перемещения зерна в сушильной камере) обработки зерна УФ излучением 1₁, отвода отработанного сушильного агента 1₂ из сушильной камеры 1, обработки зерна СВЧ энергией 1₃₁..._{, 13n и нагнетания сушильного агента 141,... ,14n, нагнетатель 5 сушильного агента соединен входом с открытой атмосферой, теплообменник 6 предварительного подогрева сушильного агента соединен входом с выходом нагнетателя 5, канал 7 нагнетания сушильного агента соединен входом с выходом теплообменника 6, каждая зона 14 нагнетания сушильного агента через входы 8 нагнетания сушильного агента в сушильную камеру 1 соединена с выходами канала 7 нагнетания сушильного агента, зона отвода сушильного агента 12 через выходы 9 отвода отработанного сушильного агента сообщается с открытой атмосферой, источник(и) 10 УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) зоны 11 обработки зерна УФ излучением, отражатель 11 УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны 11 обработки зерна УФ излучениями, СВЧ генератор 12, в каждой зоне 13i обработки зерна СВЧ энергией установлен волноводно-щелевой возбудитель 13i Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, соединенный входом с выходом СВЧ генератора 12, причем волноводно-щелевой возбудитель 13i укреплен на боковой стенке соответствующей зоны 13i сушильной камеры и соединен выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам и на расстоянии, кратном целому числу длины волны излучения СВЧ энергии, плоские отражатели 14i СВЧ энергии.}

Шахтная зерновая сушилка работает следующим образом.

Зерно загружается в бункер 2 зерносушилки, а через дозатор 3 под собственным весом перемещается вдоль сушильной камеры 1, последовательно через зоны 1₁, 1₂, 1₃₁, 1₄₁, 1₃₂, 1₄₂,... В сушильной камере 1 оно последовательно подвергается обработке УФ излучениями от источника(ов) 10 УФ излучений в зоне 1₁, где зерно, под действием энергии УФ излучений с длиной волны 240-300 нм при дозе в 500-1000 Вт/см, обеззараживается от микроорганизмов, в зоне 1₂ отводится отработанный сушильный агент, в зоне 1_3i зерно, с целью повышения давления паров влаги внутри зерна, подвергается внутреннему нагреву СВЧ энергией, излучаемой волноводно-щелевым(и) возбудителем(ями) 13_i, в зоне 1_4i оно подвергается обдуву вихрем предварительно подогретого сушильного агента, в задачу которого входит снижение давления и содержания влаги на поверхности зерна, а затем попадает в бункер 4 выгрузки зерна из зерносушилки. Сушильный агент (воздух) из открытой атмосферы, через нагнетатель 5, поступает в теплообменник 6, где подогревается до заданной температуры, и по каналу 7 нагнетания, через входы 8 зон(ы) 1₄, поступает в сушильную камеру 1, при этом в каждой зоне 1₄ сушильный агент завихряется в противоположных направлениях ориентированными, в направлении близком к касательной к образующей внутреннюю поверхность сушильной камеры, соответственно, входами 8, и, наконец, отработанный (насыщенный парами влаги) сушильный агент через выходы 9 отводится в открытую атмосферу. К тому же, УФ излучение, за счет расщепления молекул влаги на атомарный кислород и водород, снижает давление паров влаги на поверхности зерна. Применение СВЧ нагрева зерна обеспечивает повышение давления паров влаги внутри зерна, ускоренное проникновение паров влаги к поверхности зерна, а пониженное давление сушильного агента вне зерна - ускоренный отвод влаги с поверхности зерна.

Применение предлагаемой шахтной зерновой сушилки, по результатам натурных испытаний, при двух источниках ультрафиолетового излучения мощностью в 750 Вт, четырех источниках СВЧ энергии в четырех зонах мощностью в 1 кВт каждый и суммарной потребляемой от сети мощности в 30 кВт, обеспечивает производительность до 4-5 т/час и снижение влажности зерна на 5-8% на выходе за один прогон.

Источники информации

1. Патент RU 2207474, F 26 B 3/347, Н 05 В 6/64, б.18, 2003.

2. Патент RU 2201566, F 26 B 3/347, б.9, 2003.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к средствам подготовки зерновых к хранению и переработке. Шахтная зерновая сушилка содержит источник(и) УФ излучений, соединенный(ые) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, генератор СВЧ энергии, волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный(е) на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, и напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны излучений СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, и в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отводов агента из камеры превышает площадь сечения входов агента в камеру. Изобретение должно обеспечить при снижении энергоемкости повышение производительности и увеличение сроков хранения зерна. 1 ил.

Шахтная зерновая сушилка, содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна в зерносушилку, установленный над сушильной камерой, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна из зерносушилки, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, канал подачи сушильного агента в сушильную камеру, соединенный входом с выходом теплообменника, а выходами со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, отличающаяся тем, что в нее введен СВЧ генератор, объем сушильной камеры сушилки разделен на зоны обработки зерна УФ излучениями, отвода отработанного сушильного агента, обработки зерна СВЧ энергией и нагнетания сушильного агента, причем в зоне обработки УФ излучениями зерна введен(ы) источник(и) УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, и отражатель УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны обработки зерна УФ излучениями, а в каждой зоне обработки зерна СВЧ энергией введен(ы) волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны колебаний СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отверстий отвода сушильного агента из сушильной камеры превышает площадь сечения входов подвода сушильного агента в сушильную камеру.