Гелиосушилка

 

Использование: для сушки сыпучих и волокнистых материалов в частности для первичной обработки хлопка сырца. Сущность изобретения: гелиосушилка состоит из перфорированной камеры с перфорированным шнеком на перфорированной трубе . Камера помещена в корпус из линзы, зеркал, и сообщена с вытяжной трубой, выполненной определенным образом. Труба сообщена с солнечными коллекторами, которые выполнены в виде теплообменников, размещенных в фокальном пространстве линз, зеркал, сообщенных с ветронагнетательными трубами, изготовленными определенным образом. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 26 В 3/28

6 . ("

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,."., (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАН

ОО

С)

О

ЬЭ

Ь3 >

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПATЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4929873/06 (22) 19,04.91 (46) 15,04,93. Бюл, М 14 (71) Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева (72) И.В.Кобозев (56) Сельскохозяйственная энциклопедия, М. Советская энциклопедия, 1969, с. 165, Авторское свидетельство СССР

М 1276886, кл. F 26 В 3/28, 1986. (54) ГЕЛИОСУШ ИЛ КА (57) Использование: для сушки сыпучих и волокнистых материалов в частности для

Изобретение относится к текстильной промышленности и гелиотехники и может быть использовано для сушки волокнистых и сыпучих материалов, в частности, для первичной обработки хлопка-сырца, Цель изобретения — экономия энергии путем использования ветрового напора, На фиг, 1 изображена схема гелиосушилки, продольный разрез; на фиг. 2 — схема соединения трубы шнека с устройством для подогрева и подачи воздуха; на фиг. 3— схема солнечного коллектора устройства для подачи и подогрева воздуха, поперечный разрез; на фиг. 4 — разрез вытяжного ветрового поворотного патрубка; на фиг. 5— вытяжная труба с солнечным коллектором и увлажнителем; на фиг, 6 — поперечный разрез солнечного цилиндрического коллектора вытяжной и ветронадувной трубы.

Гелиосушилка состоит из цилиндрической камеры 1 с отверстиями 2, которая по„„ЯЦ„„1809272 А1 первичной обработки хлопка сырца. Сущность изобретения; гелиосушилка состоит из перфорированной камеры с перфорированным шнеком на перфорированной трубе. Камера помещена в корпус иэ линзы, зеркал, и сообщена с вытяжной трубой, выполненной определенным образом. Труба сообщена с солнечными коллекторами, которые выполнены в виде теплообменников, размещенных в фокальном пространстве линз, зеркал, сообщенных с ветронагнетательными трубами, изготовленными определенным образом. б з,п. ф-лы, б ил. мещена в корпус, выполненный в виде солнечного коллектора, который состоит иэ цилиндрического зеркала 3, размещенного под камерой 1, и прозрачной цилиндрической оболочки, выполненной в виде линзы 4 (см. фиг, 1 — 3).

Камера 1 размещена в фокальном пространстве зеркала 2 и линзы 3, которые образуют трубчатый замкнутый солнечный коллектор, по торцам зеркала 3 и линзы 4 установлены дисковые зеркала 5 и 6, Полость солнечного коллектора, образованного зеркалами 3, 5, 6 и линзой 4 через отверстия 2, сообщена с полостью камеры

1, а также с вытяжной трубой 7, которая закреплена на камере 1 и сообщена с ее полостью через окна 8 на нижнем торце отверстия 2 и через полость солнечного коллектора. Камера 1 установлена неподвижно.

Внутри по центру камеры 1 установлен перфорированный шнек 9, ось которого вы1809272 полнена в виде перфорированной трубы 10, полость которой сообщена с устройством для нагрева и подачи агента сушки. Камера

1 снабжена загрузочным и выгружным устройствами 11 и 12. Для улучшения процесса сушки и усиления тяги загрузочное устройство 11 и вытяжная труба 7 размещены на конце камеры 1, расположенном противоположно концу трубы 10 шнека 9, в который подается агент сушки. Выгружное же устройство 12 размещено противоположно загружному устройству 11, Труба 10 шнек со шнеком 9 установлена с возможностью вращения и соединена с приводам, который выполнен в виде электромотора 13 с колесом 14, кинематически связанным трубой 10 через посредство колеса, выполненного в виде кольцевого элемента 15, установленного коаксиально на трубе 10, Для обеспечения вращения трубы 13 соединение ее с устройством для подачи воды и нагрева воздуха сообщено с помощью муфты 16, оснащенной манжетой 17 (см. фиг. 1 и 2).

Устройство для нагрева и подачи воздуха выполнено в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов, каждый из которых образован дисковыми торцевыми зеркалами 18 и 19, верхней цилиндрической линзой 20, закрепленной на нижнем цилиндрическом жестком зеркале 21, которое размещено на остове 22 с возможностью поворота, для чего последний снабжен роликами 23 и поворотным механизмом, выполненным в виде фрикционного колеса 24 с рукояткой, на которое опирается зеркало

21, последнее может быть выполнено в виде полимерной светоотражающей пленки, наклеенной на внутреннюю сторону жесткого полуцилиндра, В фокальном пространстве линзы 20 и зеркала 21 размещен теплообменник, который выполнен в виде трубы 25, внутри которой размещены неподвижные шнекоабразные элементы 26 и 27, выполненные с чередованием правой и левой навивки плоской спиралевидной ленты, закрепленной нэ центральном штоке 28, Полость трубы каждого теплообменникэ сообщена с вертикальной трубой 29, Муфта 16 снабжена патрубками 30, которые соединены с помощью гибких рукавов 31 с трубами 25 теплообменников.

Для усиления потока воздуха в камере 1 вытяжная труба 7 снабжена поворотным вытяжным патрубком 32 с флюгером 34, направляющим патрубок 32 выходом в сторону, противоположную от ветра. При этом ветронадувная труба 29 оснащена вет5

45 ронагнетательным поворотным патрубком

34 с флюгером 35, направляющим патрубок

34 навстречу ветру.

Для усиления тяги за счет использования ветра в ветронадувном патрубке 32 с тыльной стороны напротив выхода выполнено отверстие 36 (cM. фиг. 1).

Ветронэдувная и вытяжная трубы 7 и 8 размещены в фокальном пространстве солнечных коллекторов, которые выполнены в виде прозрачных оболочек, образованных цилиндрическими собирательными линзами 36 и 37, 38 и 39, установленными на полусферические зеркала 40 и 41 и закрытымии сверху сферическими прозрачными собирательными линзами 42 и 43.

Для улучшения тяги и повышения ее стабильности в фокальном пространстве линзы

42 на вытяжной трубе 7 установлен теплонакопитель 44.

На уровне теплонакопителя 44 размещен увлажнитель воздуха, выполненный в виде емкости 45 в теплонакопителе 44 и капиллярной ткани 46, размещенной внутри трубы 7. Емкость 45 сообщена с сосудам 47, который гидравлически через трубку 48 сообщен с подкачивэющим насосом 49. Емкость 45 сообщена с капиллярной тканью 46 через отверстия (см. фиг. I и 5).

Для того, чтобы обеспечить полный сбор сорных включений и семян, выделяющихся из сырья, например, из хлопка-сырца, предотвратить их улетучивание через вытяжную трубу 7, на ее патрубке 32 коаксиально закреплен сосуд 50, при этом нижняя часть выходного раструба патрубка 32 размещена в сосуде. Госуд 32 заполнен частично водой или в нем размещен влажный пористый материал. Все патрубки 32, 40, трубы 7 и 29, 25, камера 1 окрашены в черн ый цвет.

Для улучшения теплоабмена труба 10 шнека 9 заглушена заглушкой 51 и снабже на на конце перегородкой 52, которые образуют глухую камеру 53, причем перегородка

53 выполнена из теплоизоляционного материала.

Работает гелиосушилка следующим образом.

Ветер поворачивает флюгер 33 с вытяжным патрубком 32 от потока воздуха, в результате на конце раструба патрубка 32 создается разрежение, которое создает тягу в трубе 7, последняя увеличивается за счет повышения скорости потока в патрубке 32. обусловленного наличием отверстия 36 в которое задувается ветер, Тяга обеспечивает засасывание воздуха

s сушилку.

1809272 помощью насоса 49. 50

Сферическая линза 42 и цилиндрические линзы 36 и 37 обеспечивают фокусирование солнечной энергии на трубу 7 при любом положении светила.

Влажное сырье движется навстречу потоку агента сушки воздуха из трубы 10 и в камере 1, что улучшает сушку. Поскольку самое влажное сырье располагается под выОдновременно при этом благодаря наличию флюгера 35 ветронагнетательный патрубок 34 устанавливается навстречу ветру, Воздушный поток нагнетает в патрубок

34, проходит через теплообменник 25 через муфту 16 в трубу 10, откуда через отверстия поступает в камеру 1, проходя через сырье, выходит через отверстие 2 вкамере 1,,поступает через окна 8 в вытянутую трубу 7.

В устройстве имеется два ветронагнетательных патрубка 32, которые соединены параллельно, т.е. это повышает скорость и плотность потока входящего в трубу 10 и сушильную камеру 1, Кроме того, увеличению скорости способствует то, что ветронагнетательный узел, образованный патрубками 34, сообщен с ветровытяжным патрубком 32 последовательно, Этому же способствует и то, что ветронадувные трубы

29 с патрубками 34 никогда не могут располагаться при любом ветре в створе трубой

7, что обусловлено конструкцией соединения теплообменников 25 с трубой 10 и выполнением устройства для подачи воздуха в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов.

Тяга в трубе 7 резко усиливается благодаря тому, что последняя нагревается, так как она зачернена и помещена в фокальном пространстве линз 36 и 37. фокусирующим солнечную энергию на ее поверхность, Кроме того, этот эффект увеличивается благодаря уменьшению теплообмена за счет выполнения сферического зеркала 40 в основании оболочки, образованной линзами

36, 37 и 42, причем верхний конец трубы 7 нагревается сильнее, что также улучшает тягу.

Сферическая линза 42 фокусирует солнечные лучи на гелионакопитель 44, нагревая его и воду в нем, что также способствует усилению тяги, При этом тяга резко увеличивается за счет того, что воздух, проходящий через трубу 7, увлажняется на ее конце, благодаря наличию увлажнителя в виДе капиллярной ткани 46, к которой влага поступает из емкости 45.- Обогащение воздуха парами воды усиливает восходящий поток, так как пары воды в 1,6 раза легче сухого воздуха. Емкость 45 пополняв-;ся водой с

40 тяжной трубой 7, то усиливается тяга последней, что также ускоряет сушку.

Сырье перемешивается шнеком.9, контактирует то с теплой поверхностью шнека

9, трубы 10 и камеры 1, при этом сырье хорошо продувается сухим теплым воздухом, благодаря наличию отверстий 2 в шнеке 9, трубе 10 и камере 1.

Камера 1 нагревается благодаря тому, что она располагается в фокусе линзы 4 и зеркала 3, при этом наличие торцевых зеркал 5 и 6 снижает теплообмен воздуха и поверхности камеры 1. Влага из сырья удаляется через отверстия 2 в камере 1.

Сушка сырья за счет использования солнечной энергии улучшается. Благодаря тому, что в трубу 10 поступает подогретый воздух, а ее теплообмен уменьшен благодаря наличию перегородки 52, которая совместно с заглушкой 51 образует теплоизоляционную камеру 53.

Шнек 9 с трубой 10 вращаются с помощью электромотора 13.

Воздух, поступающий в камеру 1 из трубы 10, также предварительно подогревается, благодаря тому, что ветронагнетательные трубы 29 располагаются в прозрачной оболочке, установленной на собирательном зеркале 41 и выполненной из сферической и цилиндрических -.обирательных линз 43, 38 и 39.

Воздух из труб 29 поступает в теплообменники 25, которые нагреваются солнечными лучами, за счет линзы 20 и уменьшения теплообмена благодаря наличию зеркал 21, 18 и 19. В теплообменнике

25 происходит тщательное перемешивание потока воздуха и интенсивная отдача тепла от стенок теплообменника 25 и от плоских спиралевидных элементов 26 и 27. Этот процесс улучшается, поскольку происходит чередование вращения потока воздуха с правого на левое и обратно, Подогретый воздух поступает через рукава 31, патрубки 30 в муфту 16, а из последней в трубу 10 шнека 9.

Благодаря наличию муфты 16 с манжетой 17 исключаются заклинивание трубы 10 и потери воздуха.

Использование солнечной и ветровой энергии улучшается благодаря тому, что устройство выполнено в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов, что позволяет увеличить площадь поглощения солнечной энергии, При необходимости линзы 20 и зеркала

21 с помощью колеса 24 и роликов 23 можно повернуть к потоку солнечных лучей или на-оборот.

1809272

Высушенное сырье выгружается шнеком 10 в выгружное устройство 12.

Следует отметить, что даже при повреждении линз 4 и 20 зеркала 3 и 21 обеспечивают достаточно хорошее улавливание 5 солнечной энергии, так как они фокусируют лучи на камеру 1 и теплообменники 25.

При необходимости трубу 10 можно подсоединить к вентилятору с электрокалорифером. 10

Сор и семена, выделяющиеся из сырья; попадают в полость, образованную зеркалом 3 и линзой 4, откуда они воздушным потоком выносятся в трубу 7, на выходе они попадают в емкость 50, где они увлажняясь, 15 прилипают друг к другу. Это уменьшает запыленность линз 42, 37, 20, 43, 33 и 39, что способствует лучшему использованию солнечной энергии.

Формула изобретения 20

1. Гелиосушилка, содержащая горизонтальную перфорированную цилиндрическую камеру, коаксиально установленную в корпусе и заполненную высушиваемым сырьем, перемещаемым от устройства для 25 подачи сырья до устройства для выгрузки, расположенных в торцах камеры, устройства нагрева и подачи воздуха и удаления его из камеры, первое из которых выполнено в виде параллельных солнечных коллекторов 30 с прозрачной верхней частью и расположенным под ней теплообменником, соединенным с устройством для забора воздуха, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии энергии путем использования ветрового на- 35 пора, перфорированная камера установлена неподвижно, внутри по ее оси установлена перфорированная трубка с вращающимся перфорированным шнеком, которая с одной стороны заглушена, с дру- 40 гой при помощи муфты с манжетой соединена с солнечными коллекторами со стороны, противоположной устройству для подачи сырья, при этом устройство для удаления воздуха выполнено в виде вытяжной трубы, 45 корпус выполнен в виде солнечного коллектора с прозрачной верхней частью, 2, Гелиосушилка по и. 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что заглушенный торец перфорированной трубы снабжен теплоизоляционной камерой, 3. Гелиосушилка по и. 1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что устройства для забора воздуха выполнены в виде снабженных поворотными ветронагнетательными патрубками с флюгером ветронадувных вертикальных труб.

4. Гелиосушилка по пп . 1 и 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вытяжная и ветронадувные трубы снабжены прозрачными оболочками, каждая иэ которых образована собирательной цилиндрической линзой, установленной на полусферическом зеркале, и собирательной сферической линзой, закрепленной сверху цилиндрической линзы, 5. Гелиосушилка по и. 4, о т л и ч а ю ща я с я тем, что на вытяжной трубе в фокальной зоне сферической линзы установлен теплонакопитель, снабженный увлажнителем воздуха, сообщенным с водяным,насосом, вытяжная труба снабжена сосудом для увлажнения и сбора выносимых частиц сырья, нижняя часть поворотного патрубка вытяжной трубы установлена в сосуде, а в

его верхней части напротив выходного раструба выполнено отверстие.

6. Гелиосушилка по и. 3, о т л и ч а ю ща я с я тем, что верхняя прозрачная часть солнечных коллекторов выполнена в виде цилиндрической линзы, нижняя — в виде цилиндрического зеркала, а торцевые стенки— в виде зеркальных дисков, теплообменник каждого солнечного коллектора устройства нагрева и подачи воздуха выполнен в виде трубы с размещенным внутри нее неподвижными шнекообразными элементами, выполненными с чередованием правой и левой нарезки плоской спиралевидной ленты, Фри этом последние иэ упомянутых солнечных коллекторов установлены с возможностью поворота.

7. Гелиосушилка по и. 5, о т л и ч а ю ща я с я тем, что увлажнитель выполнен в виде емкости в теплонакопителе и капиллярной ленты, размещенной внутри вытяжной трубы, в стенках которой выполнены отверстия, сообщающие полость трубы с емкостью.

1809272

1809272

1809272

Составитель И.Кобозев

Техред М.Моргентал Корректор Л Ливринц

Редактор

Произв>>дс>вен><о изда>ел> який к>>мбинат "Патент", г. Ужгорс>д, ул > а>;>и»; >01

Заказ 1278 Тираж Подписное

ВНИИПИ > осударственнсно коми>ега по изобретениям и открытиям г>ри Г К)4 (:С (Р

113>>35, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5