СУШИЛКА СЕМЯН Российский патент 2007 года по МПК F26B17/12 

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки семян различных сельскохозяйственных культур.

Известна зерносушилка бункерная СБЗС-55 (информационный листок ЗАО СКБ по сушилкам, г.Брянск), содержащая кольцевую сушильную камеру, в которой зерно движется в вертикальной плоскости вниз, а теплоноситель проходит сквозь слой зерна, находящегося между перфорированными или жалюзийными стенками, в поперечном направлении один раз.

Известна сушилка для зерна (Пат. США №3782004, МКИ В26В 17/12, НКИ 34-174, 1974), содержащая короб с перфорированными стенками, через которые нагнетается горячий воздух, осуществляющий сушку зерна в полости между стенками короба.

Общим недостатком обеих сушилок, характеризующихся прохождением теплоносителя сквозь слой зерна один раз, является недоиспользование испарительной способности сушильного агента, особенно при досушивании наружных слоев зерна, когда подогретый воздух, неполностью насыщенный влагой, выбрасывается в атмосферу. Недоиспользование испарительной способности сушильного агента является причиной повышенного расхода топлива многих сушилок.

Наиболее близкой по конструкции к заявленной сушилке семян является установка для охлаждения сыпучих материалов (А.с. СССР №245666, кл. F26В 17/12, 1966, прототип), содержащая установленные в корпусе наклонные ступенчатые решетки для перемещения слоя сыпучего материала под действием собственного веса от загрузочного бункера к разгрузочному устройству, расположенные под углом естественного откоса материала и образующие два сопряженных основаниями конуса. Данная установка может быть использована и для сушки сыпучего материала, например семян различных сельскохозяйственных культур, когда через наклонные ступенчатые решетки подают горячий воздух. Сушильный агент дважды проходит сквозь сушимый материал.

Недостатком данной установки является недоиспользование испарительной способности сушильного агента ввиду того, что горячий воздух, неполностью насыщенный влагой, выбрасывается в атмосферу. Недоиспользование испарительной способности сушильного агента является причиной повышенного расхода топлива устройства для сушки материала. Кроме того, для охлаждения семян требуются определенные энергозатраты на их вентилирование.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в снижении энергозатрат на сушку семян различных сельскохозяйственных культур.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что сушилка семян, включающая установленную в корпусе сушильную камеру, содержащую наклонные ступенчатые решетки для перемещения слоя семян под действием собственного веса от загрузочного бункера к разгрузочному устройству, расположенные под углом естественного откоса материала и образующие два сопряженных основаниями конуса, снабжена еще одной такой же сушильной камерой, последовательно расположенной и сопряженной с ней, при этом на входе верхней камеры установлен загрузочный бункер, а на выходе нижней камеры - разгрузочное устройство, кроме того, в каждой сушильной камере конусы, образованные наклонными ступенчатыми решетками, разделены воздухонепроницаемыми перегородками. В верхней сушильной камере воздухонепроницаемая перегородка снабжена в центральной ее части окном с осевым вентилятором. В нижней сушильной камере наклонные ступенчатые решетки, расположенные по разные стороны от воздухонепроницаемой перегородки, снабжены такими же окнами, каждое из которых посредством трубопровода герметично соединено с теплогенератором, при этом окно, расположенное в наклонной ступенчатой решетке под воздухонепроницаемой перегородкой, снабжено осевым вентилятором. Кроме того, загрузочный бункер снабжен установленным на его выходе регулятором толщины слоя семян, выполненным в виде двух концентрических цилиндров, один из которых жестко закреплен на корпусе загрузочного бункера, а другой - внутри или снаружи первого с возможностью совершения возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении. Каждая предыдущая по ходу технологического процесса наклонная ступенчатая решетка сопряжена с последующей посредством регулятора толщины слоя семян, выполненного также в виде двух концентрических цилиндров, один из которых жестко закреплен на решетке, а другой - внутри или снаружи первого с возможностью совершения им возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении. На выходе сушилки семян установлен выпускной механизм, выполненный в виде двух телескопических труб, одна из которых жестко закреплена на внутренней поверхности нижней сушильной камеры, а другая расположена внутри первой с возможностью фиксации ее в определенном положении и снабжена диском на ее внешнем торце.

Установка в корпусе сушилки семян еще одной такой же сушильной камеры, последовательно расположенной и сопряженной с ней, при осуществлении технологического процесса сушки семян сельскохозяйственных культур с одновременным их охлаждением и использованием при этом отданного семенами тепла как дополнительного его источника для дальнейшей сушки семян заявленной сушилкой, который осуществим благодаря разделению обеих сушильных камер воздухонепроницаемыми перегородками с установкой осевых вентиляторов в окнах воздухонепроницаемой перегородки верхней сушильной камеры и наклонной ступенчатой решетки, расположенной под воздухонепроницаемой перегородкой в нижней сушильной камере, а также наличию герметичного соединения с теплогенератором окон, расположенных в наклонных ступенчатых решетках под и над воздухонепроницаемой перегородкой нижней сушильной камеры, позволяет полностью использовать испарительную способность сушильного агента, следствием чего является минимальный расход топлива на сушку семян.

Наличие регуляторов толщины слоя семян на выходе загрузочного устройства, а также на каждой предыдущей по ходу технологического процесса наклонной ступенчатой решетке позволяет обеспечить постоянную загрузку рабочего объема сушилки и регулировать скорость движения материала по ширине ее корпуса. Установкой оптимальной толщины слоя сушимого материала, причем на каждой решетке она может быть разной, предотвращается образование застойных зон и обеспечивается высокое качество сушки семян при полном использовании испарительной способности сушильного агента и благодаря высокому КПД сушилки.

Сушилка семян имеет простую конструкцию, не имеющую вращающихся деталей и специальных механизмов, требующих электропривода для перемещения сушимого материала.

Таким образом, за счет полного использования энергии теплоносителя и сокращения расхода электроэнергии на вентилирование семян и электропривод устройств для загрузки материала в сушилку и выгрузки из нее снижаются энергозатраты на сушку семян.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена сушилка семян, продольный разрез.

Сушилка семян содержит установленные в цилиндрическом корпусе 1 две одинаковые сушильные камеры 2 и 3, расположенные последовательно одна над другой и сопряженные между собой с возможностью регулирования толщины слоя сушимого материала.

Каждая сушильная камера содержит наклонные ступенчатые решетки 4 и 5 для перемещения слоя семян под действием собственного веса от загрузочного бункера 6 к разгрузочному устройству 7, расположенные под углом естественного откоса материала и образующие два сопряженных основаниями конуса.

В каждой сушильной камере 2 и 3 конусы, образованные наклонными ступенчатыми решетками 4 и 5, разделены воздухонепроницаемыми перегородками 8 и 9. В верхней сушильной камере 2 воздухонепроницаемая перегородка 8 снабжена в центральной ее части окном 10 с осевым вентилятором 11. В нижней сушильной камере 3 наклонные ступенчатые решетки 4 и 5, расположенные по разные стороны от воздухонепроницаемой перегородки 9, снабжены окнами 12 и 13, каждое из которых посредством трубопровода 14 герметично соединено с теплогенератором 15. Окно 13, расположенное в наклонной ступенчатой решетке 5 под воздухонепроницаемой перегородкой 9, снабжено осевым вентилятором 16.

На входе верхней сушильной камеры 2 установлен загрузочный бункер 6, который снабжен установленным на его выходе регулятором толщины слоя семян, выполненным в виде двух концентрических цилиндров 17 и 18, один из которых 17 жестко закреплен на корпусе 19 загрузочного бункера 6, а другой - внутри или снаружи первого 17 с возможностью совершения им возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении.

На выходе нижней сушильной камеры 3 установлен выпускной механизм, выполненный в виде двух телескопических труб 20 и 21, одна из которых 20 жестко закреплена на внутренней поверхности сушильной камеры 3, а другая расположена внутри первой 20 с возможностью фиксации ее в определенном положении и снабжена диском 22 на ее внешнем торце.

Каждая предыдущая по ходу технологического процесса наклонная ступенчатая решетка 4, 5 каждой сушильной камеры 2, 3 сопряжена с последующей посредством такого же регулятора толщины слоя семян, как установленного на выходе загрузочного бункера 6. Регулятор толщины слоя семян выполнен в виде двух концентрических цилиндров 23, 24, один из которых 23 жестко закреплен на решетке 4 (на решетке 5 в месте сопряжения двух сушильных камер 2 и 3), а другой 24 - внутри или снаружи первого 23 с возможностью совершения им возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении.

В сушильных камерах 2 и 3 над и под воздухонепроницаемыми решетками 8 и 9 установлены датчики влажности.

Для транспортировки семян из сушилки под разгрузочным устройством 7 установлен транспортер 25.

Устройство для сушки семян работает следующим образом.

Сырые семена поступают в загрузочный бункер 6, откуда они "стекают" по наклонным ступенчатым решеткам 4, 5, 4, 5 сушильных камер 2 и 3 до кольцевого пространства вокруг телескопических труб 20 и 21 выпускного механизма. Постепенно заполняется сначала вся решетка 5, затем решетка 4 нижней сушильной камеры 3, далее решетка 5 и 4 сушильной камеры 2. После заполнения семенами решетки 5 сушильной камеры 3 включают вентилятор 16. Семена на решетке 5 вентилируются атмосферным воздухом.

Сушка семян подогретым воздухом, поступающим от теплогенератора 15, начинается после заполнения семенами решетки 4 в сушильной камере 3 и решетки 5 в сушильной камере 2. После заполнения семенами решетки 4 в сушильной камере 2 включают вентилятор 11. С этого момента процесс сушки осуществляется с максимальной производительностью. Как только семена, находящиеся на решетке 4 в камере 3, высохнут до влажности, близкой к кондиционной, открывается клапан 22 выпускного механизма и семена, находящиеся на решетке 5, посредством транспортера 25 перегружаются в накопительный бункер (не показан) для досушки, а их место занимают семена, находящиеся на решетке 4 в камере 3 и высохшие до влажности, близкой к кондиционной. На решетке 5 семена, охлаждаясь атмосферным воздухом, доходят до кондиционной влажности, после чего их выгружают и отправляют на хранение.

Тепловая энергия, полученная при охлаждении семян, вентилятором 16 через трубопровод 14 подается в теплогенератор 15 и используется для дальнейшей сушки семян, повышая тем самым КПД сушилки.

Семена по мере продвижения их вниз по поверхностям решеток 4 и 5 сушильной камеры 2 и решетки 4 сушильной камеры 3 высыхают до влажности 12-14%, после чего, охлаждаясь на решетке 5 в камере 3, достигают кондиционной влажности 11%.

Далее процесс сушки может продолжаться в автоматическом режиме. Для этого необходимо, чтобы датчик влажности семян, установленный в сушильной камере 3 над воздухонепроницаемой перегородкой 9, подавал сигнал исполнительному механизму - клапану 22 выпускного устройства.

Производительность выгрузки семян пропорциональна величине зазора между кромкой выходного отверстия сушильной камеры 3 и клапаном 22 выпускного механизма должна быть такой, чтобы влажность семян на наклонной ступенчатой решетке 5 сушильной камеры 3 постоянно была 12-14%.

Таким образом, рабочий процесс сушилки заключается в продувке сушильным агентом одновременно трех подвижных слоев семян и охлаждении их в нижнем четвертом слое за счет продувки атмосферным воздухом.

Простота конструкции заявленной сушилки обеспечивает высокую надежность выполнения технологического процесса сушки семян различных сельскохозяйственных культур. За счет полного использования энергии теплоносителя и сокращения расхода электроэнергии на вентилирование семян и электропривода устройств для загрузки материала в сушилку и выгрузки из нее энергозатраты на сушку семян заявленной сушилкой невелики.

Заявленная сушилка семян изготовлена и испытана. По сравнению с прототипом энергозатраты на испарение 1 кг влаги снизились с 7380 до 4920 кДж.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки семян различных сельскохозяйственных культур. Сушилка семян содержит установленные в цилиндрическом корпусе две одинаковые сушильные камеры, расположенные последовательно одна над другой и сопряженные между собой с возможностью регулирования толщины слоя сушимого материала. Каждая сушильная камера содержит наклонные ступенчатые решетки для перемещения слоя семян под действием собственного веса от загрузочного бункера к разгрузочному устройству, расположенные под углом естественного откоса материала и образующие два сопряженных основаниями конуса. В каждой сушильной камере конусы, образованные наклонными ступенчатыми решетками, разделены воздухонепроницаемыми перегородками. В верхней сушильной камере воздухонепроницаемая перегородка снабжена в центральной ее части окном с осевым вентилятором. В нижней сушильной камере наклонные ступенчатые решетки, расположенные по разные стороны от воздухонепроницаемой перегородки, также снабжены окнами, каждое из которых посредством трубопровода герметично соединено с теплогенератором. Окно, расположенное в наклонной ступенчатой решетке под воздухонепроницаемой перегородкой в нижней камере, снабжено осевым вентилятором. Изобретение должно обеспечить снижение энергозатрат на сушку семян различных сельскохозяйственных культур. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сушилка семян, включающая установленную в корпусе сушильную камеру, содержащую наклонные ступенчатые решетки для перемещения слоя семян под действием собственного веса от загрузочного бункера к разгрузочному устройству, расположенные под углом естественного откоса материала и образующие два сопряженных основаниями конуса, отличающаяся тем, что она снабжена еще одной такой же последовательно расположенной и сопряженной с ней сушильной камерой, при этом на входе верхней камеры установлен загрузочный бункер, а на выходе нижней камеры - разгрузочное устройство, кроме того, в каждой сушильной камере конусы, образованные наклонными ступенчатыми решетками, разделены воздухонепроницаемыми перегородками, причем в верхней сушильной камере воздухонепроницаемая перегородка снабжена в центральной ее части окном с осевым вентилятором, а в нижней сушильной камере наклонные ступенчатые решетки, расположенные по разные стороны от воздухонепроницаемой перегородки, снабжены такими же окнами, каждое из которых посредством трубопровода герметично соединено с теплогенератором, при этом окно, расположенное в наклонной ступенчатой решетке под воздухонепроницаемой перегородкой, снабжено осевым вентилятором.2. Сушилка семян по п.1, отличающаяся тем, что загрузочный бункер снабжен установленным на его выходе регулятором толщины слоя семян, выполненным в виде двух концентрических цилиндров, один из которых жестко закреплен на корпусе загрузочного бункера, а другой - внутри или снаружи первого с возможностью совершения возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении.3. Сушилка семян по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждая предыдущая по ходу технологического процесса наклонная ступенчатая решетка сопряжена с последующей посредством регулятора толщины слоя семян, выполненного в виде двух концентрических цилиндров, один из которых жестко закреплен на решетке, а другой - внутри или снаружи первого с возможностью совершения им возвратно-поступательного движения и фиксации его в определенном положении.4. Сушилка семян по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена выпускным механизмом, установленным на ее выходе и выполненным в виде двух телескопических труб, одна из которых жестко закреплена на внутренней поверхности нижней сушильной камеры, а другая расположена внутри первой с возможностью фиксации ее в определенном положении и снабжена диском на ее внешнем торце.