УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА Российский патент 2008 года по МПК F26B17/12 

Изобретение "установка для сушки зерна" относится к области сельского хозяйства и служит для сушки зерна, комбикормов, а также для обезвоживания других сыпучих и гранулированных материалов.

Известна установка для сушки зерна (см. патент на изобретение RU 2182299, F 26 B 17/12, 2002.05.10), содержащая цилиндрический корпус, сушильную камеру с сетчатыми стенками, поперечную перегородку, перфорированную трубу для подвода первого потока газа, перфорированную трубу для подвода второго потока газа, штуцер выхода отработанного теплоносителя, питатель секторного типа, штуцер подачи влажного материала, циклон, штуцер подачи первого потока газа, штуцер подачи второго потока газа, причем подающая и приемная части установки для сушки зерна снабжены загрузочным и выгрузочным коаксиальными конусами, установленными с шагом (25-30)×10^-3 м, которые, в свою очередь, установлены с углом образующей 45-50 градусов, а сетчатые стенки рабочей камеры отклонены от вертикали на 6-8 градусов, перфорированная труба для подвода первого потока газа выполнена с возможностью подачи озонированного теплоносителя, кроме того, поперечная перегородка может быть установлена как в верхней, так и в нижней части сушильной камеры. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом заявляемого изобретения).

Недостатки известной установки для сушки зерна - ограниченная производительность и значительная энергоемкость процесса сушки зерна, что обусловлено необходимостью нагрева теплоносителя (сушильного агента) до недопустимо высокой температуры, а это, в свою очередь, снижает качество, всхожесть и равномерность сушки зерна на выходе установки.

Известна установка для сушки зерна (см. патент на изобретение RU 2171958, F 26 B 3/347, 2003.03.27), содержащая вертикальную сушильную камеру, снабженную загрузочным и расположенным в ее нижней части разгрузочным устройствами с бункерами, подключенные к камере СВЧ-генератор с устройством связи и нагнетатель сушильного агента, причем в состав сушильной камеры введена полость поддува и отсоса сушильного агента, кожух над СВЧ-генератором с входным и выходным патрубками, инжектор с двумя входами и одним выходом, циклон, разветвитель сушильного агента с одним входом и двумя выходами, сушильная камера имеет прямоугольную форму и сужающуюся нижнюю часть с перфорированными стенками, с разгрузочным устройством в виде шнека с приводом, заключенную в кожух, образующий камеру поддува, загрузочное устройство, выполненное в виде труб с клапанами, опущенными внутрь сушильной камеры на 0,10-0,15 высоты камеры, образующими полость отсоса над материалом, СВЧ-генератор выполнен из множества (более 2) маломощных магнетронов с индивидуальными источниками питания и устройством связи, расположенным под кожухом равномерно на боковых поверхностях сушильной камеры, при этом выходной патрубок кожуха над СВЧ-генератором соединен со входом нагнетателя сушильного агента, выход которого соединен со входом разветвителя сушильного агента, один выход которого соединен с камерой поддува, а второй - с первым входом инжектора, второй вход которого соединен с воздушной полостью над материалом, а выход инжектора соединен со входом циклона. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом заявляемого изобртения).

Недостатки известной установки для сушки зерна - ограниченная производительность и значительная энергоемкость процесса сушки зерна, что обусловлено необходимостью нагрева теплоносителя (сушильного агента) до недопустимо высокой температуры, а это, в свою очередь, снижает качество, всхожесть и равномерность сушки зерна на выходе установки, а также ограниченная надежность в работе из-за аппаратурной избыточности.

Известна установка для сушки зерна (см. патент на изобретение RU 2251060, F26B 17/12, 3/347, 2005.04.27), содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна, 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 сушильной камеры, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева (нагреватель) сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, канал подачи (транспортирования) сушильного агента в сушильную камеру, соединенный входом с выходом теплообменника, а выходами - со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, СВЧ-генератор, объем сушильной камеры установки 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 установлен(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 установлен(ы) 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(е) входом(ами) с выходом(ами) СВЧ-генератора(ов), а выходом(ами) - со входом(ами) 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, 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 внутреннюю поверхность сушильной камеры, а площадь сечения отверстий отвода сушильного агента из сушильной камеры превышает площадь сечения входов подвода сушильного агента в сушильную камеру. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом заявляемого изобретения).

Недостатки известной установки для сушки зерна - низкая производительность и значительная энергоемкость процесса сушки зерна, а, кроме того, ограниченная надежность в работе из-за аппаратурной избыточности.

Известна, как более близкая к заявляемому изобретению, установка для сушки зерна (см. патент на полезную модель RU 40449, F 26 B 3/347, В 02 В 1/00, 2004.09.10), содержащая соединенные между собой по ходу перемещения зерна бункер загрузки зерна, дозатор плотности потока зерна, сушильную камеру и бункер выгрузки зерна, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева (нагреватель) сушильного агента, канал нагнетания (транспортирования) сушильного агента в теплообменник (нагреватель сушильного агента), соединенный входом с выходом нагнетателя, а выходом - со входом ввода сушильного агента в теплообменник, входы ввода сушильного агента в сушильную камеру, выходы отвода отработанного сушильного агента из сушильной камеры, канал нагнетания сушильного агента в сушильную камеру соединен входом с выходом теплообменника (нагревателя сушильного агента), а выходами - со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, циклон, канал отвода отработанного сушильного агента из сушильной камеры, соединенный входами с выходами отвода сушильного агента из сушильной камеры, а выходом - со входом циклона, канал отвода сушильного агента из циклона, соединенный входом с выходом циклона, а выходом - со входом нагнетателя сушильного агента, дроссель, выполненный с регулируемым проходным сечением и соединенный входом с открытой атмосферой, а выходом - с каналом нагнетания сушильного агента в теплообменник, кроме того, сушильная камера разделена на зоны обработки зерна, в каждой зоне обработки зерна входы ввода сушильного агента в сушильную камеру соединены с выходами канала нагнетания сушильного агента в сушильную камеру, между зонами обработки зерна установлены рассекатели потока зерна, выполненные из параллельно расположенных Λ-образных коробов, установленных в горизонтальной плоскости камеры, открытой стенкой вниз, источники СВЧ-энергии, установленные в Λ-образных коробах рассекателей потока зерна, и ворошители зерна, установленные над промежутками между коробами рассекателя зерна, причем ворошители выполнены многолопастными и с осями вращения, параллельными плоскости рассекателя. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом заявляемого изобретения).

Недостатки известной установки для сушки зерна - низкая производительность и значительная энергоемкость процесса сушки зерна.

Задача изобретения - повышение производительности и сокращение энергоемкости процесса сушки зерна, а также повышение степени обеззараживания, стерилизации и инактивации микотоксинов зерна.

Технический результат в установке для сушки зерна достигается тем, что тепловая энергия частично рекуперируется путем прохождения сушильного агента через охлаждаемое зерно, рекуперация тепловой энергии и параллельное охлаждение зерна сокращают энергоемкость установки и временные затраты на подогрев сушильного агента, а озонирование сушильного агента способствует обеззараживанию зерна.

Для этого сушильный агент, по каналу транспортирования сушильного агента, последовательно пропускается через нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторую сушильную камеру, нагреватель сушильного агента и первую сушильную камеры, а установка для сушки зерна, содержащая первую сушильную камеру с ворошителями зерна, канал транспортирования сушильного агента, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, и нагреватель с озонатором, соединенный со второй сушильной камерой с ворошителями зерна, первый и второй каналы транспортирования зерна и механизм отсоса сушильного агента, соединенный выходом с открытой атмосферой, причем нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторая сушильная камера, нагреватель сушильного агента, первая сушильная камера и механизм отсоса сушильного агента соединены последовательно по каналу транспортирования сушильного агента, первый канал транспортирования зерна соединен входом с выходом отвода зерна из первой сушильной камеры, а выходом - со входом ввода зерна во вторую сушильную камеру, и второй канал транспортирования зерна соединен входом с выходом отвода зерна из второй сушильной камеры, а выходом - со входом ввода зерна в первую сушильную камеру, входы и выходы сушильного агента в обеих сушильных камерах выполнены на их противоположных боковых стенках перфорированными, оси вращения ворошителей в сушильных камерах горизонтальны, вход ввода зерна в первую сушильную камеру является входом ввода зерна в установку, а выход отвода зерна из второй сушильной камеры - выходом отвода зерна из установки для сушки зерна.

Функциональная схема установки для сушки зерна приведена на чертеже.

Установка для сушки зерна содержит первую сушильную камеру 1, канал 2 транспортирования сушильного агента, нагнетатель 3, соединенный входом с атмосферой, и озонатор 4 сушильного агента, соединенные последовательно и установленные на входе канала 2 транспортирования сушильного агента, нагреватель 5 сушильного агента, соединенный выходом через канал 2 транспортирования сушильного агента со входом ввода сушильного агента в первую сушильную камеру 1, вторую сушильную камеру 6, механизм 7 отсоса сушильного агента, соединенный входом, через канал 2 транспортирования сушильного агента, с выходом первой сушильной камеры 1, а выходом - с открытой атмосферой, причем сушильные камеры 1 и 6 включают механические ворошители 8 зерна, оси вращения которых горизонтальны, вторая сушильная камера 6 соединена входом ввода сушильного агента, через канал 2 транспортирования сушильного агента, с выходом озонатора 4, а выходом, через канал 2 транспортирования сушильного агента, - со входом нагревателя 5 сушильного агента, выход которого, через канал 2 транспортирования сушильного агента, соединен со входом ввода сушильного агента в первую сушильную камеру 1, первый 9 и второй 10 каналы транспортирования зерна, выход 11 отвода зерна из первой сушильной камеры 1, вход 12 ввода зерна во вторую сушильную камеру 6, вход 13 ввода зерна в установку для сушки зерна и в первую сушильную камеру 1, и выход 14 отвода зерна из установки для сушки зерна и из второй сушильной камеры 6, первый канал 9 транспортирования зерна соединен входом с выходом 11 вывода зерна из первой сушильной камеры 1, а выходом - со входом 12 ввода зерна во вторую сушильную камеру 6, второй канал 10 транспортирования зерна соединен входом с выходом 14 вывода зерна из второй сушильной камеры 6, а выходом - со входом 13 ввода зерна в первую сушильную камеру 1, входы и выходы сушильного агента в сушильных камерах 1 и 6 выполнены на их противоположных боковых стенках перфорированными, и вход ввода зерна в первую сушильную камеру 1 служит входом ввода зерна в установку, а выход вывода зерна из второй сушильной камеры 6 служит выходом вывода зерна из установки. Сушильные камеры 1 и 6 могут располагаться как в одном уровне, так и в двух уровнях. В первом варианте компоновки установки каналы 9 и 10 транспортирования зерна между сушильными камерами требуют принудительного перемещения зерна, например, шнеками, а во втором варианте компоновки канал 9 транспортирования зерна не требует привода, т.к. выход 11 непосредственно стыкуется со входом 12 сушильных камер 1 и 6 соответственно, зерно может перемещаться под действием собственного веса, а канал 10 транспортирования зерна стыкуется с выходом 14 и входом 13 сушильных камер 6 и 1, соответственно, и требует принудительного перемещения зерна, например, шнеком с приводом.

Установка для сушки зерна работает следующим образом.

Подлежащее сушке зерно загружается в первую сушильную камеру 1, сушильный агент (воздух из окружающей среды) нагнетателем 3 через озонатор 4 по каналу 2 транспортирования сушильного агента подается в камеру 6 сушки, где при наличии в ней зерна последнее охлаждается, а сушильный агент нагревается и поступает далее по каналу 2 транспортирования, подвергается дополнительному нагреву в нагревателе 5 сушильного агента и поступает в первую сушильную камеру 1. Здесь зерно нагревается от сушильного агента, а влага из объема зерна переходит в сушильный агент. Механизмом 7 отсоса сушильного агента последний из сушильной камеры 1 откачивается в открытую атмосферу. Ворошители 8, вращаясь вокруг своих осей, разрыхляют объем зерна, перемешивают зерно, чем облегчается продув сушильного агента через сушильные камеры 1 и 6 с зерном, съем и отвод влаги из глубины объема зерна, а также равномерность нагрева и влагосъема. Нагревом сушильным агентом зерна в сушильной камере 1 и отсасыванием его из первой сушильной камеры 1 достигается снижение в ней атмосферного давления и облегчение влагоотдачи зерном. Нагретое сушильным агентом зерно с выхода 11 отвода зерна из первой сушильной камеры 1 по первому каналу 9 транспортирования зерна поступает на вход 12 ввода зерна во вторую сушильную камеру 6 зерна. Здесь оно рекуперирует тепло агенту сушки, охлаждается и подвергается обработке озоном для повышения эффективности обеззараживания, стерилизации и инактивации микотоксинов. Озон с агентом сушки проходит через нагреватель 5 и нагретый слой зерна в камере 8 за счет воздействия высокой температуры и фильтрующей способности слоя зерна и утилизируется. Количество циклов "нагрев-охлаждение" зерна зависит от его исходной влажности и назначения в дальнейшем.

Снижение энергоемкости установки для сушки зерна достигает 5÷8%, а ее производительность возрастает на 5÷6%, по сравнению с ранее известными установками аналогичного назначения, кроме того, достигается дополнительный эффект в обеззараживании, стерилизации и инактивации микотоксинов зерна (снижается уровень зараженности микотоксинами).

Установка для сушки зерна относится к области сельского хозяйства и служит для сушки зерна, комбикормов, а также для обезвоживания других сыпучих и гранулированных материалов. Она содержит две сушильные камеры с ворошителями зерна, нагнетатель, нагреватель, озонатор и канал транспортирования сушильного агента, механизм отсоса сушильного агента и два канала транспортирования зерна. Сушильный агент по каналу транспортирования сушильного агента последовательно пропускается через нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторую сушильную камеру, нагреватель сушильного агента и первую сушильную камеры, а установка для сушки зерна, содержащая первую сушильную камеру с ворошителями зерна, канал транспортирования сушильного агента, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, и нагреватель с озонатором, соединенный со второй сушильной камерой с ворошителями зерна, первый и второй каналы транспортирования зерна и механизм отсоса сушильного агента, соединенный выходом с открытой атмосферой, причем нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторая сушильная камера, нагреватель сушильного агента, первая сушильная камера и механизм отсоса сушильного агента соединены последовательно по каналу транспортирования сушильного агента. Установка обеспечивает снижение энергоемкости процесса сушки зерна на 5-8%, увеличение производительности на 5-6% и повышение степени обеззараживания зерна. 1 ил.

Установка для сушки зерна, содержащая первую сушильную камеру с ворошителями зерна, канал транспортирования сушильного агента, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, и нагреватель сушильного агента, отличающаяся тем, что сушильный агент по каналу транспортирования сушильного агента последовательно пропускается через нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторую сушильную камеру, нагреватель сушильного агента и первую сушильную камеры, а установка для сушки зерна, содержащая первую сушильную камеру с ворошителями зерна, канал транспортирования сушильного агента, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, и нагреватель с озонатором, соединенный со второй сушильной камерой с ворошителями зерна, первый и второй каналы транспортирования зерна и механизм отсоса сушильного агента, соединенный выходом с открытой атмосферой, причем нагнетатель и озонатор сушильного агента, вторая сушильная камера, нагреватель сушильного агента, первая сушильная камера и механизм отсоса сушильного агента соединены последовательно по каналу транспортирования сушильного агента, первый канал транспортирования зерна соединен входом с выходом отвода зерна из первой сушильной камеры, а выходом - со входом ввода зерна во вторую сушильную камеру, и второй канал транспортирования зерна соединен входом с выходом отвода зерна из второй сушильной камеры, а выходом - со входом ввода зерна в первую сушильную камеру, входы и выходы сушильного агента в обеих сушильных камерах выполнены на их противоположных боковых стенках перфорированными, оси вращения ворошителей в сушильных камерах горизонтальны, вход ввода зерна в первую сушильную камеру является входом ввода зерна в установку, а выход отвода зерна из второй сушильной камеры - выходом отвода зерна из установки для сушки зерна.