Сушилка аэродинамическая

 

Изобретение относится к сушильной технике, может быть использовано в сельском хозяйстве для сушки зерновых культур различного назначения. Сушилка выполнена в виде каскада чередующихся нагревательного и охладительного аэрожелобов. Определенное конструктивное выполнение аэрожелобов позволяет осуществлять ускоренный и равномерный процесс сушки зерна. 4 ил.

Изобретение относится к сушильной технике, применяемой на стадии послеуборочной обработки сыпучего сельскохозяйственного сырья и может быть использовано как в сельском хозяйстве для сушки зерновых культур различного назначения, так и в иных отраслях пищевой, селикатной, металлургической и химической промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для сушки семян, содержащее загрузочный транспортер, по которому в накопительный бункер подается зерно. Затем семена разгружают в камеру сушилки, где формируют слой семян, после чего включают вентилятор и продувают слой семян атмосферным воздухом с критической скоростью потока, при которой наблюдается подвижка и фонтанирование семян в отдельных местах камеры сушилки. При достижении семенами определенной влажности включают теплогенератор и сушат семена подогретым воздухом. Затем теплогенератор выключают и охлаждают семена, продувая атмосферным воздухом, после чего готовый продукт выгружают (авторское свидетельство N 1449797, кл. 26 B 3/10, 1989).

Основным недостатком известной конструкции сушилки является то, что она периодического действия, из чего вытекает ее низкая производительность и неравномерность сушки отдельных слоев зерна.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки, повышение производительности и снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается посредством того, что сушилка аэродинамическая, содержит зерновой бункер, соединенный с аэрожелобом для высушивания зерна в псевдоожиженном слое, теплогенератор с теплораспределительной системой и вентилятор с воздухораспределительной системой.

Новизна заявляемого объекта заключается в том, что сушилка аэродинамическая выполнена в виде каскада чередующихся нагревательного и охладительного аэрожелобов. При этом выход нагревательного аэрожелоба соединен с входом охладительного аэрожелоба, выход которого соединен с входом следующего каскада. В свою очередь каждый аэрожелоб снабжен последовательно расположенными в виде ступенек секциями, каждая из которых выполнена в виде полой треугольной полупризмы, верхняя часть которой перфорирована, причем края перфорации отогнуты навстречу направлению потока под углом по меньшей мере 30^o к нему для создания одинакового давления агента во всех точках аэрожелоба и скорости слоя зерна в псевдоожиженном состоянии.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами: на фиг. 1 изображен общий вид сушилки аэродинамической в аксонометрии; на фиг. 2 - общий вид сушилки, вид сбоку; на фиг. 3 - общий вид каскадов сушилки при транспортировке зерна; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Сушилка аэродинамическая в своей конструкции имеет норию 1, которая соединена с зерновым бункером 2, имеющим смотровое окно 3 и шибер 4. Зерновой бункер 2 в свою очередь соединен с нагревательным аэрожелобом 5, смонтированным посредством перепускного бункера 6 с охладительным аэрожелобом 7. При этом нагревательный 5 и охладительный 7 аэрожелоба совместно образуют каскад. Количество каскадов зависит от необходимой производительности сушилки. Охладительный аэрожелоб 7 с помощью перепускного бункера 8 соединен со следующим нагревательным аэрожелобом 9. Нагревательный аэрожелоб 5 при помощи шарнира 10 и поворотного устройства 11 прикреплен к каркасу 12 сушилки. Каждый аэрожелоб 5 и 7 в поперечном сечении выполнен в виде прямоугольного канала 13 сужающегося к выходу и снабженного расположенными в виде ступенек секциями 14, выполненными в виде полых треугольных полупризм, верхняя часть 15 которых перфорирована. При этом каждая секция 14 по своим геометрическим параметрам подобна как нагревательному 5, так и охладительному 7 аэрожелобам, а края 16 перфорации отогнуты навстречу направлению потока нагревательного или охладительного агента под углом по меньшей мере 30^o к нему. В каналах 13 над каждой секцией 14 смонтированы шибера 17 для последовательного регулирования подачи зерна вдоль аэрожелоба. В свою очередь нагревательные аэрожелоба 5 через эластичные вставки 18 соединены с теплораспределительной системой 19 и теплогенератором 20, а охладительные аэрожелоба 7 через эластичные вставки 21 соединены с воздухораспределительной системой 22 и вентилятором 23.

Сушилка аэродинамическая работает следующим образом. Предварительно очищенное зерно посредством нории 1 подается в зерновой бункер 2, где уровень зерна контролируется через смотровое окно 3. Из зернового бункера 2 через шибер 4 зерно перемещается в нагревательный аэрожелоб 5. При этом зерно попадает на верхнюю часть 15 секции 14. Перед тем как произвести подачу зерна из бункера 2 осуществляют включением теплогенератора 20 и вентилятора 23, из которых соответственно сушильный агент направляется в теплораспределительную систему 19, а наружный воздух в воздухораспределительную систему 22. Из теплораспределительной системы 19 сушильный агент устремляется в нагревательные аэрожелоба 5 и 9 и в секции 14, у которых верхняя часть 15 перфорирована. Сушильный агент, проходя через перфорацию, пронизывает слой влажного зерна в поперечном направлении. По мере увеличения скорости теплоносителя свойства зернового слоя значительно изменяются. До определенных пределов увеличения скорости теплоносителя слой зерна остается плотным и неподвижным. При дальнейшем увеличении скорости происходит вспучивание слоя, объем и высота его несколько возрастают, и, наконец, когда вес отдельных зерен будет уравновешиваться их подъемной силой, давление зерен друг на друга исчезнет и слой перейдет в псевдоожиженное состояние, напоминающее по своим свойствам мыловязкую жидкость. В псевдоожиженном ("кипящем") слое происходит постепенное движение и перемешивание зерна в вертикальном направлении. Благодаря тому, что края 16 перфорации отогнуты навстречу направлению потока теплоносителя, последний воздействует на более легкие и всплывающие на поверхность зерна и перемещает их в горизонтальном направлении вдоль нагревательного 5 аэрожелоба. В зависимости от влажности поступающего на сушку зерна скорость движения слоя одновременно может регулироваться углом наклона аэрожелобов 5 и 9 при помощи шарнира 10 и поворотного устройства 11.

В процессе сушки зерно пересыпается со ступеньки на ступеньку и, пронизываемое потоком теплоносителя, перемещается вдоль нагревательного 5 аэрожелоба до пропускного бункера 6, после которого подсушенное зерно поступает в охладительный 7 аэрожелоб. На протяжении всего хода зерна по аэрожелобам толщина слоя регулируется желобами 17. В момент прохождения зерна по нагревательному 5 аэрожелобу температура поверхности зерна достигает температуры испарения жидкости и происходит испарение влаги с его поверхности. Пройдя нагревательный 5 аэрожелоб зерно перемещается в охладительный 7 аэрожелоб, в котором охладительный воздух из воздухораспределительной системы 22 устремляется в секции 14. При этом поверхность зерна охлаждается, а внутренняя влага под действием градиента концентрации влаги перемещается к поверхности зерна и частично испаряется. После прохождения охладительного 7 аэрожелоба зерно через пропускной бункер 8 поступает в нагревательный 9 аэрожелоб следующего каскада и технологический процесс повторяется.

Выполнение аэрожелобов ступенчатыми создает благоприятные условия для тепло- и массообмена, в связи с чем процесс сушки значительно ускоряется и осуществляется более равномерно. При этом происходит качественный процесс транспортировки зерна и полностью исключается возможность его травмирования.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает создание положительного эффекта, то есть нового более высокого результата, по сравнению с результатом, который получает от устройства, взятого в качестве прототипа.

Все отличительные признаки заявляемого решения являются существенными, так как влияют на достижение технического результата и находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом, а именно, конструктивные особенности предлагаемой сушилки позволяют осуществлять ускоренный и более равномерный процесс сушки зерна с качественной его транспортировкой по аэрожелобам, что подтверждено при испытании и эксплуатации данной сушилки.

Одновременно необходимо отметить, что вышеперечисленные отличительные признаки заявляемой сушилки при проведении патентного и информационного поиска в уровне техники не обнаружены, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условиям новизны.

Формула изобретения

Сушилка аэродинамическая, содержащая зерновой бункер, соединенный с аэрожелобом для высушивания зерна в псевдоожиженном слое, теплогенератор с теплораспределительной системой и вентилятор с воздухораспределительной системой, отличающаяся тем, что она выполнена в виде каскада чередующихся нагревательного и охладительного аэрожелобов, причем выход нагревательного аэрожелоба соединен с входом охладительного аэрожелоба, выход которого соединен с входом следующего каскада, при этом каждый аэрожелоб снабжен последовательно расположенными в виде ступенек секциями, каждая из которых выполнена в виде полой треугольной полупризмы, верхняя часть которой перфорирована, причем края перфорации отогнуты навстречу направлению воздушного потока под углом по меньшей мере 30^o к нему для создания одинакового давления агента во всех точках аэрожелоба и скорости слоя зерна в псевдоожиженном состоянии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4