СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2013 года по МПК F26B15/04 

Описание патента на изобретение RU2502927C1

Изобретение относится к технике сушки, а именно к устройствам для сушки льняного вороха, семян льна, зерновых (рожь, овес, пшеница и т.д.), также может быть использовано для сушки мелких и крупных паковок льняной тресты.

Известна установка для сушки паковок (А.с. СССР №1486719, Кл. F26В 9/06, 1987), включающая сушильную камеру с перфорированным днищем, подвижную в вертикальном направлении и эластичным уплотнением по внутреннему периметру, конический колпак, размещенный в верхней части камеры, трубопроводы подачи и отвода сушильного агента.

Недостатком данной установки для сушки паковок является низкая производительность и качество сушки, обусловленные неэффективным использованием агента сушки.

Известна установка для сушки паковок льняной тресты, льносоломы, сена и других сельскохозяйственных материалов (Пат. РФ №2395767, Кл. F26В 9/06, 2009, прототип), содержащая цилиндрическую камеру с перфорированным днищем и эластичным уплотнением по внутреннему периметру, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных на вертикальной оси с возможностью раскрытия их относительно друг друга, колпак размещенный в верхней части камеры и подвижный в вертикальном направлении состоящий из диска с отверстием по центру и сопряженными с ним по наружному диаметру цилиндром, а по внутреннему с конусом, причем диаметр отверстия в диске меньше минимально допустимого диаметра паковки, трубопроводы подачи и отвода сушильного агента.

Недостатком данной установки является неэффективное использование сушильного агента из-за недостаточного теплообмена между теплоносителем и высушиваемым материалом и низкой производительности процесса.

В общем случае тепловой поток Ф (Вт) от источника тепла к нагреваемому материалу определяется уравнением закона Фурье (Членов В.А. Сушка сыпучих материалов в виброкипящем слое / В.А. Членов. - М.: Стройиздат. - 1967. - с.67-68)

Ф = α F θ ,                                                                                                   ( 1 )

где α - коэффициент теплообмена, Вт/(м2·град),

F - действительная активная поверхность, через которую происходит теплообмен, м2,

θ - средняя разность температур поверхности нагревания или теплоносителя и нагреваемого материала, град.

Из уравнения (1) следует, что процесс теплообмена может быть интенсифицирован тремя путями - увеличением F, θ, α.

Первый путь не приемлем для ряда культур из-за необходимости сохранения физиологических свойств семян, например льна (температура теплоносителя не должна превышать 45°С). Второй путь связан с усложнением и утяжелением сушильных устройств, что приводит к повышению их стоимости.

Наиболее перспективным является третий путь. Анализ работ в области тепло- и массообмена различных материалов показал, что вибрация при определенных параметрах увеличивает тепло- и массообмен тел со средой в 5…25 раз.

Вибрационные воздействия для интенсификации обменных процессов применяют для высушивания продукта и среды (в данном случае воздушной), в которой он находится, а также создания «виброкипящего слоя», используемого для сушки сыпучих и волокнистых материалов. Выбор частоты и амплитуды вибрации в соответствии с физико-механическими свойствами материала позволяет создать оптимальные условия для процессов, протекающих в его слое. Диапазон исследуемых частот находится в пределах 5…250 Гц. Интенсивность конвективного теплообмена в «виброкипящем слое» в сравнении с теплопроводностью в покоящейся среде характеризуется критерием Нуссельна Nu (Лачуга Ю.Ф., Ковалев М.М., Апыхин А.П. Интенсификация процесса сушки льняного вороха // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - №4. - С.4).

N н = A B ω D ,                                                                                               ( 2 )

где А - коэффициент зависящий от формы тела;

В - амплитуда изменения скорости, м/с;

ω - циклическая частота, с-1;

D - коэффициент диффузии или температуропроводимость, м2/с.

При постоянных А и D интенсивность тепломассообмена прямо пропорциональна изменению скорости и обратно пропорциональна корню квадратному из циклической частоты. Необходимо стремиться к увеличению скорости и снижению частоты. Например, эксперименты по сушке сепарированных головок льна в «виброкипящем слое» показали, что наибольший эффект получен при частоте колебания 16 Гц с амплитудой 5 мм (Лачуга Ю.Ф., Ковалев М.М., Апыхин А.П. Интенсификация процесса сушки льняного вороха // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - №4. - С.5).

Задачей изобретения является создание сушилки для сельскохозяйственных культур, преимущественно злаковых, семян льна, льняного вороха, паковок льняной тресты, обеспечивающей повышение производительности.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в ускорении процесса сушки сельскохозяйственных культур, снижении затрат теплоносителя.

Поставленная в изобретении задача достигается тем, что в сушилке для сельскохозяйственных культур, содержащей цилиндрическую камеру с перфорированным днищем и эластичным уплотнением по внутреннему периметру, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных на вертикальной оси с возможностью раскрытия их относительно друг друга, колпак, размещенный в верхней части камеры и подвижный в вертикальном направлении, состоящий из диска с отверстием по центру и сопряженными с ним по наружному диаметру цилиндром, а по внутреннему с конусом, причем диаметр отверстия в диске меньше минимально допустимого диаметра паковки, трубопроводы подачи и отвода сушильного агента, камера выполнена с возможностью поворота по днищу, а днище камеры снабжено амортизаторами и вибратором. Вибратор выполнен в виде диска с противовесом (дисбалансом), установленным с возможностью изменения радиуса вращения. Днище камеры снабжено окнами для осуществления сушки и выгрузки высушенного материала.

Установка в сушилке для сельскохозяйственных культур днища камеры на пружинных амортизаторах с возможностью совершать колебательные движения за счет вибратора увеличивает интенсивность (колебание днища передается высушиваемому материалу) тепло и массообмена между теплоносителем и продуктом сушки, что ускоряет процесс сушки и снижает затраты теплоносителя.

Выполнение вибратора в виде диска с противовесом, установленным с возможностью изменения радиуса вращения, позволяет изменять амплитуду колебательного движения днища камеры.

Установка цилиндрической камеры с возможностью поворота по днищу, снабженному окнами для осуществления сушки и выгрузки высушенного материала, позволяет значительно сократить продолжительность процесса перехода от операции загрузки сушимого материала до его сушки и выгрузки, что соответственно обеспечивает повышение производительности.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 изображена сушилка для сельскохозяйственных культур, продольный разрез; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вибратор.

Сушилка для сельскохозяйственных культур содержит цилиндрическую камеру 1, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных на вертикальной оси 2 с возможностью раскрытия их относительно друг друга и поворота по перфорированному днищу 3, имеющему пружинные амортизаторы 4, вибратор 5 и привод 6, снабженную замками 7, эластичными уплотнениями 8 по внутреннему периметру, при этом вибратор 5 выполнен в виде диска 9 с отверстиями 10 для крепления противовеса 11, установленного с возможностью изменения радиуса вращения, колпак 12, размещенный в верхней части камеры 1, состоящий из жестко соединенных диска 13 с отверстием по центру и сопряженными с ним по наружному диаметру цилиндром 14, а по внутреннему с конусом 15, и подвижный в вертикальном направлении с помощью привода 16, причем диаметр отверстия в диске 13 меньше минимально допустимого диаметра паковки, а днище 3 снабжено окном с трубопроводом 17 подачи сушильного агента и окном с трубопроводом 18 для транспортирования высушенного материала к месту хранения, трубопровод отвода 19 сушильного агента.

Сушилка для сельскохозяйственных культур работает следующим образом.

Цилиндрическая камера 1 с закрытыми замками 7 при поднятом колпаке 12 из позиции II разворачивается вокруг оси 2 и устанавливается на днище 3 в позицию I для загрузки высушиваемого материала 20, например головки семян льна. Загруженная камера 1 возвращается на позицию II, опускается колпак 12 до контакта поверхности диска 13 с поверхностью сырья 20, при этом эластичные уплотнения 8 плотно прилегают к цилиндру 14 и днищу 3. Затем агент сушки, нагретый калорифером или иным источником тепла, по трубопроводу 17 через перфорированное днище 3 камеры 1 нагнетается в объект сушки 20, отработанный теплоноситель выводится из сушильной камеры 1 по трубопроводу 19. Одновременно с подачей теплоносителя включается привод 6 вибратора 5. При вращении диска 9 с противовесом 11 вибратора 5 днище 3, установленное на пружинных амортизаторах 4, осуществляет колебательное движение. Изменением радиуса вращения противовеса 11 диска 9 регулируют амплитуду колебательного движения днища 3 камеры 1. За счет контакта днища 3 с сырьем 20 в последнем возникает эффект, так называемого «виброкипящего слоя», из-за чего активизируются теплообменные процессы, ускоряется процесс сушки. По окончании процесса сушки выключается вибратор 5, прекращается подача теплоносителя, поднимается колпак 12 приводом 16, камера 1 с материалом 20 разворачивается вокруг вертикальной оси 2 и устанавливается над местом выгрузки на позицию III. Высушенный материал 20 по трубопроводу 18 транспортируется к месту хранения, после чего камера 1 возвращается на позицию I для загрузки очередной партии сырья 20.

Похожие патенты RU2502927C1

название год авторы номер документа
СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2016
  • Ростовцев Роман Анатольевич
  • Ковалёв Михаил Михайлович
  • Апыхин Александр Павлович
  • Пучков Евгений Михайлович
  • Шейченко Виктор Александрович
RU2616434C1
УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПАКОВОК 2009
  • Апыхин Александр Павлович
  • Ковалев Михаил Михайлович
  • Лачуга Юрий Федорович
  • Русакова Марина Михайловна
  • Лачуга Дмитрий Юрьевич
RU2395767C1
Сушилка для волокнистых материалов 1987
  • Куц Павел Степанович
  • Смагина Татьяна Васильевна
  • Любошиц Александр Исакович
  • Зелепуга Анатолий Сергеевич
  • Лапцевич Павел Степанович
  • Курильчик Татьяна Григорьевна
SU1474408A1
КАРУСЕЛЬНАЯ СУШИЛКА ДЛЯ СУШКИ СЕМЕННОГО ВОРОХА МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР 2021
  • Ростовцев Роман Анатольевич
  • Пучков Евгений Михайлович
  • Перов Геннадий Анатольевич
RU2770574C1
КАМЕРНАЯ СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ 1999
  • Апыхин А.П.
  • Матвеев Б.Н.
  • Ковалев М.М.
  • Бондаренко Л.Н.
RU2172907C2
КАРУСЕЛЬНАЯ СУШИЛКА ДЛЯ СУШКИ ЛЬНЯНОГО ВОРОХА 2018
  • Пучков Евгений Михайлович
  • Медведев Юрий Аркадьевич
  • Ковалёв Михаил Михайлович
  • Левкина Галина Ивановна
RU2689480C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОЙ УБОРКИ ЛЬНА, УБОРКИ И ПОДГОТОВКИ К ПЕРЕРАБОТКЕ ТРЕСТЫ ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ (2 ВАРИАНТА) 2004
  • Смирнов Николай Алексеевич
RU2279787C2
Способ уборки льна-долгунца и переработки вороха 1987
  • Смирнов Владимир Иванович
  • Броцман Александр Иванович
  • Линь Алексей Алексеевич
  • Труш Дмитрий Михайлович
  • Смирнова Раиса Георгиевна
  • Червякова Галина Александровна
SU1540705A1
СПОСОБ УБОРКИ ЛЬНА И ТРЕСТЫ ПРИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ 2003
  • Смирнов Н.А.
RU2260932C2
КАРУСЕЛЬНАЯ СУШИЛКА 2009
  • Тарлецкий Анатолий Герасимович
  • Тарлецкий Алексей Анатольевич
RU2395769C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 502 927 C1

Реферат патента 2013 года СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к технике сушки, а именно к устройствам для сушки льняного вороха, семян льна, зерновых (рожь, овес, пшеница и т.д.), также может быть использовано для сушки мелких и крупных паковок льняной тресты. В сушилке для сельскохозяйственных культур, содержащей цилиндрическую камеру 1 с перфорированным днищем 3 и эластичным уплотнением 8 по внутреннему периметру, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных на вертикальной оси 2 с возможностью раскрытия их относительно друг друга, колпак 12, размещенный в верхней части камеры 1 и подвижный в вертикальном направлении, состоящий из диска 13 с отверстием по центру и сопряженных с ним по наружному диаметру цилиндром 14, а по внутреннему конусом 15, причем диаметр отверстия в диске 13 меньше минимально допустимого диаметра паковки, трубопроводы подачи 17 и отвода 19 сушильного агента, камера 1 выполнена с возможностью поворота по днищу 3, а днище 3 камеры 1 снабжено амортизаторами 4 и вибратором 5. Вибратор 5 выполнен в виде диска с противовесом (дисбалансом), установленным с возможностью изменения радиуса вращения. Днище 3 камеры 1 снабжено окном с трубопроводом 17 подачи сушильного агента и окном с трубопроводом для транспортирования высушенного материала 20 к месту хранения. Технический результат от решения поставленной задачи заключается в ускорении процесса сушки сельскохозяйственных культур, снижении затрат теплоносителя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 502 927 C1

1. Сушилка для сельскохозяйственных культур, содержащая цилиндрическую камеру с перфорированным днищем и эластичным уплотнением по внутреннему периметру, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных на вертикальной оси с возможностью раскрытия их относительно друг друга, колпак, размещенный в верхней части камеры и подвижный в вертикальном направлении, состоящий из диска с отверстием по центру и сопряженным с ним по наружному диаметру цилиндром, а по внутреннему с конусом, причем диаметр отверстия в диске меньше минимально допустимого диаметра паковки, трубопроводы подачи и отвода сушильного агента, отличающаяся тем, что камера выполнена с возможностью поворота по днищу, а днище камеры снабжено амортизаторами и вибратором.

2. Сушилка для сельскохозяйственных культур по п.1, отличающаяся тем, что вибратор выполнен в виде диска с противовесом, установленным с возможностью изменения радиуса вращения.

3. Сушилка для сельскохозяйственных культур по п.1, отличающаяся тем, что днище камеры снабжено окнами для осуществления сушки и выгрузки высушенного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2502927C1

УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПАКОВОК 2009
  • Апыхин Александр Павлович
  • Ковалев Михаил Михайлович
  • Лачуга Юрий Федорович
  • Русакова Марина Михайловна
  • Лачуга Дмитрий Юрьевич
RU2395767C1
КАМЕРНАЯ СУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ 1999
  • Апыхин А.П.
  • Матвеев Б.Н.
  • Ковалев М.М.
  • Бондаренко Л.Н.
RU2172907C2
Способ подбора, перенесения, сушки и хранения в высушенном состоянии паковок сена или соломенной продукции и устройство для его осуществления 1987
  • Вейкко Антеро Хирвенсало
  • Яакко Ирйяня Хирвенсало
  • Эркки Олли Ирийяня Хирвенсало
SU1801193A3
US 5537757 А, 23.07.1996
DE 3128839 A, 10.02.1983.

RU 2 502 927 C1

Авторы

Ковалёв Михаил Михайлович

Апыхин Александр Павлович

Лачуга Юрий Федорович

Романов Вячеслав Анатольевич

Даты

2013-12-27Публикация

2012-05-30Подача