УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2008 года по МПК F26B9/06 F26B23/02 

Изобретение относится к оборудованию для сушки сыпучих материалов (зерна, торфа, различных гранул) и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве для обеспечения сушки с исключением дробления частиц продукта.

Известна сушилка для сыпучих материалов, содержащая вертикальную кольцевую шахту, образованную соосно расположенными внешней и внутренней перфорированными обечайками, и окружающий шахту герметичный корпус. Герметичный корпус и внутренняя обечайка разделены горизонтальными перегородками на соответствующие одна другой по высоте секции. Секции герметичного корпуса снабжены подвижными патрубками для подачи рабочего агента, а секции внутренней обечайки снабжены патрубками отвода рабочего агента.

Внешняя обечайка имеет коническую крышку, на которой смонтировано загрузочное устройство для загрузки в кольцевую шахту подлежащего сушке материала. Внутренняя обечайка снабжена конической крышкой, служащей для равномерного распределения загружаемого в шахту материала. В нижней части шахты имеется разгрузочное устройство.

Подача воздуха в секции герметичного корпуса осуществляется с помощью вентиляторов и прогоняется через калориферы.

Для обеспечения сушки подлежащий сушке материал загрузочным устройством подается в шахту и распределяется в кольцевом зазоре между обечайками и под действием силы тяжести равномерно перемешивается сверху вниз и, подвергаясь действию подаваемого через калориферы разогретого воздуха, постепенно высушивается и удаляется разгрузочным устройством. Регулированием температуры воздуха, подаваемого в каждую секцию, обеспечивают оптимальные условия сушки продукта, а скорость его перемещения по шахте регулируется проходным сечением разгрузочного устройства. (см. а.с. СССР №1588749, кл. F26B 17/12, 1990 г.).

В результате анализа конструкции известного устройства необходимо отметить, что данная сушилка весьма сложна конструктивно, так как она содержит три контура подачи подогретого воздуха в каждую из секций шахты. Разгрузочное устройство также сложно конструктивно. Осуществление процесса сушки с постоянным контролем температуры продаваемого в шахту воздуха и скорости перемещения сверху вниз продукта (регулируется изменением проходного сечения устройства разгрузки) весьма сложно технологически. Кроме того, постоянный динамический контакт частиц подлежащего сушке продукта (например, зерна) друг с другом приводит к их повреждению, что значительно снижает выход годного к дальнейшему использованию высушенного продукта.

Известна сушилка для сыпучих материалов, содержащая цилиндрическую шахту с перфорированными боковыми стенками, камеру предварительного подогрева, выполненную в верхней части шахты. Камера подогрева трубопроводом соединена с атмосферой. Шахта имеет камеру сушки, снабженную внутри центральным воздуховодом, имеющим коническую вершину с центральным разрывом. Трубопровод, соединяющий камеру предварительного подогрева с атмосферой, введен внутрь шахты до вершины воздуховода и снабжен на выходе коническим рассекателем, установленным с зазором относительно вершины воздуховода с образованием между ними смесительной камеры.

В процессе работы сушилки материал, подлежащий сушке, подается первоначально в камеру предварительного подогрева, а по центральному перфорированному воздуховоду подается теплоноситель, который попадает в смесительную камеру, где смешивается с атмосферным воздухом, и охлажденный до заданной температуры, подается в камеру предварительного подогрева, куда через верхнюю горловину шахты загружается подлежащий сушке материал. В камере предварительного подогрева осуществляется начальная фаза сушки, которая продолжается в камере сушки, в которую через перфорированные отверстия подается теплоноситель, поступающий в центральный перфорированный воздуховод. Выгрузка высушенного продукта осуществляется через нижнюю горловину шахты. (см. а.с. СССР №1550303, кл. F26B 17/12, 1990 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа конструкции известной сушилки необходимо отметить, что данное устройство конструктивно гораздо более проще, нежели решение по а.с. №1588749, оно, как и заявленное, выполнено в виде кольцевой шахты, образованной установленными соосно одна в другой наружной и внутренней перфорированными обечайками.

Полость внутренней обечайки является воздуховодом, куда нагнетается подогретый воздух, который, проходя через перфорированные отверстия внутренней обечайки, осуществляет сушку находящегося в шахте продукта и выводится наружу через перфорированные отверстия наружной обечайки.

Однако по мере подъема воздуха по воздуховоду снизу вверх его температура понижается и по высоте шахты через перфорированные отверстия внутренней обечайки подается воздух, имеющий различную температуру нагрева. Кроме того, если высота шахты достаточно велика, то в верней ее части давление воздуха может быть недостаточным для сушки продукта по всей его толщине (в зоне наружной обечайки). Все это снижает качество сушки. Постоянное перемещение материала в процессе сушки приводит к повреждению его частиц, появлению на них сколов, дроблению.

Задачей настоящего изобретения является разработка установки для сушки сыпучих материалов, обеспечивающей качественную сушку материалов и исключающей их повреждение.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в установке для сушки сыпучих материалов, содержащей как минимум одну сушильную шахту, выполненную в виде соосно установленных одна в другой обечаек, люк для выгрузки высушенного материала и устройство подачи теплоносителя в рабочий объем сушильной шахты, новым является то, что каждая обечайка сушильной шахты выполнена в виде каркаса, обтянутого по образующей сетчатым материалом, устройство подачи теплоносителя выполнено в виде теплообменника спиральной формы, расположенного в полости внутренней обечайки по всей высоте шахты, имеющего возможность соединения с газогенератором, при этом сверху полость, в которой расположен теплообменник, закрыта крышкой, при этом сушильная камера смонтирована на основании, выполненном в виде опоры кольцевой формы, посредством стержневых элементов скрепленной с наружной обечайкой сушильной шахты.

При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из решений, известных из уровня техники, а следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, на которых:

на фиг.1 представлена установка для сушки сыпучих материалов, общий вид;

на фиг.2 - сушильная шахта, общий вид.

Установка для сушки сыпучих материалов содержит как минимум одну сушильную шахту 1, имеющую преимущественно цилиндрическую форму и состоящую из двух расположенных соосно одна в другой обечаек 2 и 3 (соответственно наружной и внутренней). Каждая обечайка выполнена в виде каркаса, образованного вертикальными стойками 4 и закрепленными на них горизонтально кольцами 5. Снаружи каждая обечайка обтянута по образующей сетчатым материалом 6. Обечайки 2 и 3 могут быть скреплены друг с другом соединительными элементами (не показаны) или закреплены на основании, на котором смонтирована сушильная шахта 1.

Основание выполнено в виде опоры 7, которая стержневыми элементами 8 скреплена с сушильной шахтой 1.

В полости внутренней обечайки по всей ее высоте размещен теплообменный элемент 9, выполненный в виде спирали, соединенной с газовым выходом газогенератора 10.

Сверху полость внутренней обечайки закрыта крышкой 11.

Пространство между стенками обечаек 2 и 3 предназначено для загрузки подлежащего сушке сыпучего материала, которая может быть осуществлена посредством транспортера. Выгрузка прошедшего сушку материала осуществляется через расположенный в нижней части сушильной шахты 1 люк (не обозначен).

Естественно, что размер ячеек сетки, обтягивающей обечайки 2 и 3, должен быть таким, чтоб исключить проникновение через них проходящего сушку материала, но не препятствовать прохождению рабочего агента, осуществляющего сушку, например разогретого воздуха.

Конструкции газогенераторов, которые могут быть использованы в составе данной установки, известны специалистам и нет необходимости в их подробном описании. Наиболее предпочтительно использование газогенераторов, работающих на торфе (брикет, гранулы), угле, древесных опилках.

Конструкция транспортера, который может быть использован для обеспечения работы установки, широко известна и не требует дополнительных пояснений. Сушильных шахт в зависимости от исполнения установки может быть несколько.

Установка для сушки сыпучих материалов работает следующим образом.

Работу установки рассмотрим на примере сушки зерна.

Для обеспечения сушки зерно транспортером загружается в пространство между обечайками 2 и 3. Включают в работу газогенератор 10. Полученный в генераторе нагретый газ поступает в теплообменный элемент 9, который, отдавая через стенки тепло, разогревает окружающий его воздух, который через сетку обечайки 3 проникает в загруженный продукт, высушивая его, и выходит через сетку наружной обечайки 2 в атмосферу. Крышка 11 препятствует выходу разогретого воздуха (теплоносителя) из полости, в которой установлен теплообменный элемент 9.

Отдавшие тепло генераторные газы могут направляться на подогрев с последующей подачей в теплообменный элемент или отводиться на утилизацию.

По окончании процесса сушки зерна оно выгружается через люк в нижней части шахты.

Достоинством данной конструкции является то, что подлежащий сушке продукт в процессе сушки находится в сушильной шахте без какого-либо движения, что позволяет значительно уменьшить его дробление и повреждение.

Так, например, при сушке зерна в данной установке оно хорошо сохраняется при хранении, обладает высокой всхожестью.

При соблюдении режимов сушки ускоряется послеуборочное дозревание зерна, выравнивание зерновой массы по влажности и степени зрелости.

Конструкция установки позволяет обеспечить за счет использования теплообменника, расположенного в полости внутренней обечайки по всей высоте сушильной шахты, равномерный нагрев по всей высоте шахты, а следовательно, и равные условия сушки всей массы загруженного в шахту материала. Сетчатые поверхности обечаек (в отличие от перфорированных) обеспечивают свободный проход теплоносителя через них и улучшают его контакт с загруженной в шахту массой.

Конструкция основания не препятствует выходу теплоносителя через сетчатую поверхность наружной обечайки.

Установка проста конструктивно, может быть изготовлена в условиях мастерских сельскохозяйственных производств. Может эксплуатироваться в полевых условиях.

Изобретение относится к оборудованию для сушки сыпучих материалов (зерна, торфа, различных гранул) и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве для обеспечения сушки с исключением дробления частиц продукта. Установка для сушки сыпучих материалов содержит как минимум одну сушильную шахту, выполненную в виде соосно установленных одна в другой обечаек, люк для выгрузки высушенного материала и устройство подачи теплоносителя в рабочий объем сушильной шахты. Каждая обечайка сушильной шахты выполнена в виде каркаса, обтянутого по образующей сетчатым материалом, устройство подачи теплоносителя выполнено в виде теплообменника спиральной формы, расположенного в полости внутренней обечайки по всей высоте шахты, имеющего возможность соединения с газогенератором, при этом сверху полость, в которой расположен теплообменник, закрыта крышкой, при этом сушильная камера смонтирована на основании, выполненном в виде опоры кольцевой формы, посредством стержневых элементов скрепленной с наружной обечайкой сушильной шахты. Изобретение должно обеспечить качественную сушку материалов с исключением его повреждения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для сушки сыпучих материалов, содержащая как минимум одну сушильную шахту, выполненную в виде соосно установленных одна в другой обечаек, люк для выгрузки высушенного материала и устройство подачи теплоносителя в рабочий объем сушильной шахты, отличающаяся тем, что каждая обечайка сушильной шахты выполнена в виде каркаса, обтянутого по образующей сетчатым материалом, устройство подачи теплоносителя выполнено в виде теплообменника спиральной формы, расположенного в полости внутренней обечайки по всей высоте шахты, имеющего возможность соединения с газогенератором, при этом сверху полость, в которой расположен теплообменник, закрыта крышкой.2. Устройство для сушки сыпучих материалов по п.1, отличающееся тем, что сушильная камера смонтирована на основании, выполненном в виде опоры кольцевой формы, посредством стержневых элементов скрепленной с наружной обечайкой сушильной шахты.