ЗЕРНОСУШИЛКА СО СМЕШАННЫМ ПОТОКОМ С СИСТЕМОЙ РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА С ВАКУУМНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Российский патент 2020 года по МПК F26B17/12 F26B3/04 F26B21/04 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение направлено на усовершенствованную зерносушилку со смешанным потоком, а более конкретно на зерносушилку со смешанным потоком, имеющую систему рекуперации тепла с вакуумным охлаждением.

В данной области хорошо известны различные способы сушки зерна. Сушилки пересекающегося потока обеспечивают воздушный поток в направлении, перпендикулярном потоку зерна. В них используются перфорированные экраны для удерживания зерна в колоннах, позволяя в то же время воздуху проходить через них. Это приводит к неравномерному распределению температуры зерна в колонне. Дальнейшая разработка конструкции с пересекающимся потоком предусматривает рекуперацию тепла из зерна по мере того, как оно охлаждается в колонне, резко повышая эффективность использования топлива. Данный процесс известен, как вакуумное охлаждение. Перфорированные экраны минимизируют количество твердых частиц, вытягиваемых из зерновой колонны, так что нагретый воздух может быть повторно использован в сушилке с минимальным риском возгорания.

В сушилках со смешанным потоком используется более низкий расход воздуха, более медленные скорости нагревания зерна, и они обеспечивают постоянную температуру и влажность воздуха для всего зерна, проходящего через сушилку. И то и другое полезно для качества зерна и эффективности сушки. Однако, вследствие больших воздуховодов в сушилках со смешанным потоком, в них необходимо использовать охлаждение под давлением для предупреждения попадания твердых частиц из зерна в вентилятор, нагревательное устройство и сушильную камеру, где может начаться возгорание. С такой конструкцией воздух, нагреваемый во время процесса охлаждения зерна, выпускается в атмосферу. Мало того, что это расточительно, но процесс снижает эффективность использования топлива зерносушилки. Вследствие этого, в данной области существует потребность в сушилке, которая решает эти проблемы.

Цель представленного изобретение состоит в том, чтобы предоставить зерносушилку, в которой используется сушильная камера со смешанным потоком и повторно используется воздух, нагреваемый во время процесса охлаждения пересекающимся потоком.

Еще одна цель представленного изобретение состоит в том, чтобы предоставить зерносушилку, в которой повышается эффективность использования топлива с сохранением в то же время оптимального качества зерна.

Эти и другие цели будут понятны квалифицированным специалистам в данной области на основании следующего письменного описания, чертежей и формулы изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Зерносушилка имеет наверху впуск для влажного зерна. Секция или бункер содержит влажное зерно в сообщении с секцией нагревания со смешанным потоком, имеющей пару зерновых колонн, разделенных камерой нагревания с положительным давлением. Колонны имеют чередующиеся отверстия воздуховода как на внутренней, так и на наружной стенках, которые обеспечивают воздушные каналы одинаковой длины для внешнего воздуха.

Под секцией нагревания находится темперирующая переходная секция, имеющая дефлекторы, расположенные таким образом, чтобы зерно равномерно проходило поперек колонн из секции нагревания в секцию охлаждения. Под переходной секцией находится секция охлаждения, имеющая пару колонн, разделенных камерой отрицательного давления. Секция охлаждения имеет перфорированные внутреннюю и наружную стенки. Зерновые колонны секции охлаждения дозированно подают зерна в единый разгрузочный транспортер. На конце сушилки имеется вентилятор и нагревательное устройство в сообщении как с камерой нагревания, так и с камерой охлаждения, так чтобы внешний воздух втягивался через зерно в секции охлаждения, нагревался по мере охлаждения зерна, затем втягивался в вентилятор и нагревательное устройство, где добавляется дополнительное тепло, чтобы довести его до соответствующей температуры сушки. Затем воздух проталкивается в сушильную камеру со смешанным потоком и через колонну с нагретым зерном.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой вид сбоку в разрезе зерносушилки со смешанным потоком.

Фиг. 2 представляет собой перспективное изображение в разрезе зерносушилки со смешанным потоком.

фиг. 3 представляет собой перспективное изображение зерносушилки со смешанным потоком.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Со ссылкой на фигуры, сушилка 10 со смешанным потоком имеет секцию 12 для приема сырого зерна, которая выступает в качестве промежуточного бункера для зерна, проходящего через впускное отверстие 13 сушилки 10. Секция 12 для приема сырого зерна находится в сообщении с секцией 14 нагревания, имеющей пару разделенных нагревательных колонн 16, 18 и распределяет в них зерно. Нагревательные колонны 16 и 18 имеют каждая наружную стенку 20 и внутреннюю стенку 22, которые предпочтительно находятся на расстоянии тридцати дюймов друг от друга. Как наружная 20, так и внутренняя 22 стенки имеют множество чередующихся рядов воздуховодов 26, которые предоставляют воздушные каналы одинаковой длины от внутренней стенки 22 до наружной стенки 20. Предпочтительно, воздуховоды 26 имеют треугольную форму.

На дне нагревательных колонн 16 и 18 и в сообщении с ними, находится темперирующая переходная секция 30. Темперирующая переходная секция 30 имеет сплошные внутреннюю 32 и наружную 34 стенки, которые предотвращают прохождение воздуха через переходную секцию 30. Внутри переходной секции 30 находится зернораспределительный дефлектор 35, расположенный под нагревательными колоннами 16 и 18 для выравнивания распределения потока зерна как в секцию 14 нагревания, так и в секцию 36 охлаждения.

Переходная секция 30 находится в сообщении с секцией 36 охлаждения, имеющей пару охлаждающих колонн 38 и 40. Предпочтительно, охлаждающие колонны 38 и 40 имеют перфорированные внутренние 42 и наружные 43 стенки, более узкие, чем у нагревательных колонн 16 и 18, которые в одном примере имеют ширину четырнадцать дюймов.

Между охлаждающими колоннами 38 и 40, переходной секцией 30 и под нагревательными колоннами 16 и 18 находится камера 44. На конце сушилки 10 вентилятор 46 создает отрицательное давление внутри камеры 44 по сравнению с наружным воздухом. В сообщении с камерой находится нагревательное устройство 48. Перфорированные экраны/стенки используются в камере/секции 36 вакуумного охлаждения для минимизации введения твердого материала в рекуперированную воздушную струю. Использование перфорированных экранов предотвращает проблемы, возникающие в результате прохождения материалов через вентилятор 46 и блок 48 нагревания, и сохраняет сушильную камеру чистой и свободной от мусора. Это предусматривает прохождение рекуперированного воздуха через блок 48 нагревания.

Во время работы зерно поступает в сушилку 10 через впускное отверстие 13 и в секцию 12 для приема сырого зерна. Из секции 12 для приема сырого зерна зерно проходит в нагревательные колонны 16 и 18 секции 14 нагревания в темперирующую переходную секцию 30.

Внутри темперирующей переходной секции 30 зерно соприкасается с дефлектором 35 и направляется на колонны 38 и 40 секции 36 охлаждения. Из секции 36 охлаждения зерно проходит в разгрузочную секцию 50. В сообщении с разгрузочной секцией 50 находится единственный разгрузочный транспортер 52, такой как шнек, скребковый транспортер, ленточный транспортер и тому подобное. Это является новшеством по сравнению с существующими сушилками со смешанным потоком с двумя колоннами, которые имеют как минимум два отдельных транспортера.

Окружающий или внешний воздух проходит через перфорированную наружную стенку 43 к перфорированной внутренней стенке 42 охлаждающих колонн 38 и 40 и в камеру 44 благодаря отрицательному давлению, создаваемому вентилятором 46. По мере того, как внешний воздух проходит через зерно внутри охлаждающих колонн 38 и 40, воздух нагревается в то время, как он охлаждает зерно. Нагретый воздух, принимаемый внутри камеры 44 из охлаждающих колонн 38 и 40, втягивается в вентилятор 46, а затем дополнительно нагревается нагревательным устройством 48 перед поступлением в камеру 54. Вследствие того, что воздух, поступающий в камеру 44 из секции 36 охлаждения, является уже нагретым, меньше энергии требуется для нагревания воздуха до соответствующей температуры сушки внутри камеры 54.

Затем нагретый воздух проходит в секцию 14 нагревания. Из секции 14 нагревания воздух проходит через внутренние отверстия 53 воздуховода в сторону воздушных каналов в колоннах 16 и 18 для нагревания и сушки зерна в секции 14 нагревания перед тем, как нагретый воздух выпускается через наружные отверстия 26 воздуховодов на наружных стенках 20 колонн 16 и 18.

Таким образом, была раскрыта зерносушилка, имеющая систему рекуперации тепла с вакуумным охлаждением, которая является более энергоэффективной и как минимум отвечает всем поставленным целям.

Изобретение направлено на усовершенствование зерносушилки со смешанным потоком, имеющей систему рекуперации тепла с вакуумным охлаждением. Зерносушилка содержит секцию для приема сырого зерна в сообщении с секцией нагревания со смешанным потоком, темперирующую переходную секцию в сообщении с секцией нагревания со смешанным потоком, секцию вакуумного охлаждения с пересекающимся потоком в сообщении с темперирующей переходной секцией, камеру отрицательного давления внутри секции охлаждения, между темперирующей переходной секцией и разгрузочной секцией. Вентилятор, расположенный на конце сушилки, создает отрицательное давление в охлаждающей камере, протягивает воздух через зерно, нагревая воздух и охлаждая зерно. Нагретый воздух втягивается вентилятором, проходит через нагревательное устройство и нагревается до соответствующей температуры сушки. Затем воздух подается в нагревательную камеру, проходит через зерновую колонну со смешанным потоком, высушивая зерно, и выталкивается в окружающий воздух. Изобретение должно повысить эффективность использования топлива с сохранением качества зерна. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зерносушилка, содержащая:

секцию для приема сырого зерна в сообщении с секцией нагревания со смешанным потоком;

темперирующую переходную секцию в сообщении с секцией нагревания со смешанным потоком;

секцию вакуумного охлаждения с пересекающимся потоком в сообщении с темперирующей переходной секцией;

разгрузочную секцию в сообщении с секцией охлаждения; и

камеру отрицательного давления внутри секции охлаждения, между темперирующей переходной секцией и разгрузочной секцией.

2. Сушилка по п. 1, дополнительно содержащая камеру положительного давления внутри секции нагревания.

3. Сушилка по п. 1, в которой охлаждающие колонны имеют перфорированные внутреннюю и наружную стенки.

4. Сушилка по п. 1, дополнительно содержащая разгрузочное отверстие в сообщении только с одним разгрузочным транспортером.

5. Сушилка по п. 1, имеющая зернораспределительный дефлектор внутри темперирующей переходной секции.

6. Способ сушки зерна с помощью сушилки со смешанным потоком, включающий стадии:

создания отрицательного давления внутри охлаждающей камеры для втягивания снаружи воздуха через охлаждающую колонну и в охлаждающую камеру;

дальнейшего нагревания воздуха за счет его прохождения через нагревательное устройство, находящееся в сообщении с нагревательной камерой;

нагревания и сушки зерна внутри секции нагревания через каналы в нагревательной колонне, находящейся в сообщении с нагревательной камерой; и

выпуска нагретого воздуха через отверстия воздуховода на наружной стенке колонны нагревания.