Бункерное устройство для сушки и активного вентилирования сыпучих материалов

Изобретение относится к технике конвективной сушки и активного вентилирования дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях. Внутренняя цилиндрическая стенка камеры сушки и подводящие короба выполнены перфорированными, а размер последних выбирается из условия образования между ними и внешней цилиндрической стенкой камеры сушки канала с постоянным по ходу движения зерна поперечным сечением. Изобретение позволяет повысить равномерность распределения газа в сушильном пространстве, сократить затраты энергии и увеличить производительность оборудования. 2 ил.

 

Изобретение относится к технике конвективной сушки и активного вентилирования дисперсных материалов, например, зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.

Известно бункерное устройство для сушки и активного вентилирования сыпучих материалов [Патент №68479 Российская Федерация. Вентилируемый бункер для зерна/ Зимин Е.М., Волхонов М.С., Зимин И.Б., Королев В.А.; патентообладатель: ФГБОУ ВПО Костромская ГСХА. - Опубл. 27.11.2007. - Режим доступа: http://www.fips.ru], содержащее камеру сушки, образованную внешней и внутренней перфорированными цилиндрическими стенками, устройство загрузки, выгрузки, подачи теплоносителя, причем полость внутренней цилиндрической стенки соединена с устройством подачи теплоносителя, а в камере сушки порядно в шахматном порядке расположены подводящие короба, каждый из которых открытой торцевой поверхностью соединен с полостью внутренней перфорированной стенки, а противоположной газонепроницаемой - с внешней цилиндрической стенкой.

Недостатком устройства является неравномерное распределение газа в сушильном пространстве. Дело в том, что подводящие короба непосредственно примыкают к внешней перфорированной стенке камеры сушки. Путь тока газа от открытой нижней поверхности коробов до внешней перфорированной стенки оказывается наименьшим в конце коробов, там, где открытая нижняя поверхность коробов непосредственно примыкает к перфорированной стенке. Поскольку газ течет по пути наименьшего сопротивления, то наибольшие скорости газа будут наблюдаться в зонах примыкания коробов к внешней перфорированной стенке. В других зонах, там, где длина пути тока газа значительно больше, его скорости будут значительно меньше. Таким образом, неравномерное распределение газа ведет к неравномерному нагреву и сушке зерна.

Кроме этого, в устройстве боковые стенки коробов выполнены газонепроницаемыми, вследствие чего площадь, через которую газ поступает в зерновой слой, ограничена. Это ведет к уменьшению объема зернового слоя, продуваемого газом и, как следствие, к снижению интенсивности процессов тепло- и массообмена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является бункерное устройство для сушки и активного вентилирования сыпучих материалов [Патент №2257520. Российская Федерация. Устройство для сушки сыпучих материалов / Лобанов В.И., Постников Н.В., Наумов М.А., Андреев Д.А.; патентообладатель: Лобанов Владимир Иванович. - Опубликован 27.07.2005. - Режим доступа: http://www.fips.ru], содержащее камеру сушки, образованную внешней и внутренней перфорированными цилиндрическими стенками, установленными концентрически, устройство загрузки, выгрузки, подачи теплоносителя, причем полость внутренней цилиндрической стенки соединена с устройством подачи теплоносителя, а в камере сушки порядно в шахматном порядке расположены перфорированные подводящие короба с переменным поперечным сечением, возрастающим по направлению к ее наружной стенке, каждый из которых открытой торцевой поверхностью соединен с полостью внутренней цилиндрической стенки, а противоположной газонепроницаемой торцевой стенкой - с внешней цилиндрической стенкой камеры сушки.

Недостатком устройства является неравномерное распределение газа в сушильном пространстве, поскольку подводящие короба непосредственно примыкают к внешней перфорированной стенке камеры сушки. Путь тока газа от открытой нижней поверхности коробов до внешней перфорированной стенки камеры сушки оказывается наименьшим в конце коробов, там, где открытая нижняя поверхность коробов непосредственно примыкает к перфорированной стенке. Поскольку газ течет по пути наименьшего сопротивления, то наибольшие скорости газа будут наблюдаться в зонах примыкания коробов к внешней перфорированной стенке камеры сушки.

Наличие зон с малым аэродинамическим сопротивлением в камере сушки ведет не только к увеличению скоростей газа в них, но и к шунтированию зон с большими аэродинамическими сопротивлениями, то есть к уменьшению скоростей газа в этих зонах. Таким образом, в зонах, где длина пути тока газа значительно больше, скорости газа будут значительно меньше.

Неравномерное распределение газа ведет к неравномерному нагреву и сушке зерна. Неравномерный нагрев обеспечивает либо перегрев и снижение качества зерна, либо необходимость снижения интенсивности его тепловой обработки, что обусловливает уменьшение производительности оборудования. Неравномерная сушка ведет к пересушиванию зерна в отдельных зонах и обусловливает перерасход энергии на ее выполнение.

Таким образом, неравномерное распределение газа обусловливает снижение производительности оборудования и перерасход энергии.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение равномерности распределения газа в сушильном пространстве, сокращение затрат энергии и увеличение производительности оборудования.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что внутренняя цилиндрическая стенка камеры сушки и подводящие короба выполнены перфорированными, а размер последних выбирается из условия образования между ними и внешней цилиндрической стенкой камеры сушки канала с постоянным по ходу движения зерна поперечным сечением.

Это позволило сформировать зерновой слой между наружной стенкой камеры сушки и одной из торцевых поверхностей подводящих коробов и тем самым перераспределить потоки газа и теплоты в сушильном пространстве. Поскольку расстояние между торцевой поверхностью коробов и наружной стенкой камеры сушки увеличено (по сравнению с прототипом), то скорости газа здесь уменьшились, и приблизились к значениям скоростей газа в ее других зонах.

Устранение зон камеры сушки с малым аэродинамическим сопротивлением значительно уменьшает их шунтирующее влияние на зоны с большим аэродинамическим сопротивлением. Поэтому в тех зонах камеры сушки, где путь тока газа не изменился, скорости газа увеличиваются.

За счет выполнения перфорации торцевой стенки коробов и расположения ее концентрически по отношению к наружной стенке камеры сушки между ними сформирован продуваемый зерновой слой постоянной толщины, что обеспечивает в нем равномерное распределение газа.

Таким образом, за счет повышения равномерности распределения газа и теплоты в сушильном пространстве значительно сокращается вероятность перегрева и пересушки зерна. Это ведет к высокому качеству обработки, увеличению ее интенсивности и сокращению затрат энергии. Как следствие, увеличивается производительность оборудования.

Толщина зернового слоя, формируемого между внешней стенкой камеры сушки и торцевой поверхностью коробов, может выбираться с учетом типовых рекомендаций для зерновых сушилок с плотным слоем (см. например, Атаназевич В.И. Сушка зерна. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 480 с). Важно, чтобы теплоноситель при заданной скорости его течения в зерновом слое обеспечивал наилучшие показатели тепло- и массообмена с обрабатываемым материалом. Для ряда типовых бункерных устройств сушки и активного вентилирования сыпучих материалов эта толщина может составлять 0,25-0,50 м.

Предлагаемое решение с одинаковым результатом может быть использовано как в сушилках бункерного типа, так и в бункерах активного вентилирования зерна.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-2.

На фиг. 1 приведен бункер с местным разрезом.

На фиг. 2 показано сечение бункера.

Устройство содержит камеру сушки 1, образованную внешней 2 и внутренней 3 перфорированными цилиндрическими стенками, установленными концентрически, устройство загрузки 4, выгрузки 5 и подачи теплоносителя 6. Полость 7 внутренней цилиндрической стенки 3 соединена с устройством подачи теплоносителя 6. В камере сушки 1 порядно в шахматном порядке расположены перфорированные подводящие короба 8 с переменным поперечным сечением, возрастающим по направлению к внешней стенке 2. Каждый из коробов 8 открытой торцевой поверхностью 9 соединен с полостью 7 внутренней перфорированной стенки 3. Противоположная торцевая стенка 10 каждого короба 8 перфорирована и расположена концентрически по отношению к внешней стенке 2 камеры сушки 1, так, что между ними образован канал 11 с постоянным поперечным сечением по ходу движения зерна.

Бункерное устройство работает следующим образом. Зерновой слой перемещается по камере сушки 1 сверху вниз под действием гравитационных сил. Газ из устройства подачи теплоносителя 6 поступает в полость 7 внутренней цилиндрической стенки 3 камеры сушки 1. Из нее под давлением, через перфорированную стенку 3 и перфорированные стенки коробов 8 поступает в зерновой слой, нагревает его и поглощает испаренную влагу. Отработавший газ через внешнюю перфорированную стенку 2 камеры сушки 1 выбрасывается в атмосферу.

В устройстве торцевая стенка 10 каждого короба 8 перфорирована и расположена концентрически по отношению к внешней стенке 2 камеры сушки 1, так, что между ними образован канал 11 с постоянным поперечным сечением по ходу движения зерна. Это позволило сформировать зерновой слой между внешней стенкой 2 камеры сушки и торцевой поверхностью 10 подводящих коробов 8 и тем самым перераспределить потоки газа и теплоты в сушильном пространстве. Поскольку расстояние между торцевой поверхностью коробов 10 и внешней стенкой 2 камеры сушки увеличено (по сравнению с прототипом), то скорости газа здесь уменьшились, и приблизились к значениям скоростей газа в ее других зонах.

Устранение зон камеры сушки с малым аэродинамическим сопротивлением значительно уменьшило их шунтирующее влияние на зоны с большим аэродинамическим сопротивлением. Поэтому в тех зонах камеры сушки, где путь тока газа не изменился, скорости газа увеличиваются.

За счет выполнения перфорации торцевой стенки 10 коробов 8 и расположения ее концентрически по отношению к наружной стенке 2 камеры сушки между ними сформирован продуваемый зерновой слой 11 постоянной толщины, что обеспечивает в нем равномерное распределение газа.

Таким образом, за счет повышения равномерности распределения газа и теплоты в сушильном пространстве значительно уменьшается вероятность перегрева и пересушки зерна, что ведет к высокому качеству обработки материала. Устранение зон перегрева обусловливает возможность увеличения интенсивности тепловых режимов и как следствие - производительности оборудования. Устранение пересушки ведет к сокращению затрат энергии.

Толщина зернового слоя, формируемого между внешней стенкой 2 камеры сушки 1 и торцевой поверхностью 10 коробов 8, может выбираться с учетом типовых рекомендаций для зерновых сушилок с плотным слоем [см. например, Атаназевич В.И. Сушка зерна. - М.: ДеЛи принт, 2007. - 480 с]. Важно, чтобы теплоноситель при заданной скорости его течения в зерновом слое обеспечивал наилучшие показатели тепло- и массообмена с обрабатываемым материалом. Для ряда типовых бункерных устройств сушки и активного вентилирования сыпучих материалов эта толщина может составлять 0,25-0,50 м.

Предлагаемое решение с одинаковым результатом может быть использовано как в сушилках бункерного типа, так и в бункерах активного вентилирования зерна.

Бункерное устройство для сушки и активного вентилирования сыпучих материалов, содержащее камеру сушки, устройство загрузки, устройство выгрузки, устройство подачи теплоносителя, порядно в шахматном порядке расположенные подводящие короба с переменным поперечным сечением, отличающееся тем, что внутренняя цилиндрическая стенка камеры сушки и подводящие короба выполнены перфорированными, а размер последних выбирается из условия образования между ними и внешней цилиндрической стенкой камеры сушки канала с постоянным по ходу движения зерна поперечным сечением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сушке семян и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ контейнерной сушки семян заключается в том, что семена загружают в контейнеры, которые устанавливают на модули, составляющие теплоподводящий канал, вентилируют агентом сушки и разгружают.

Изобретение относится к технике конвективной сушки дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.

Изобретение относится к способам обработки зерна электромагнитными полями сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, преимущественно для получения «взорванного зерна» при производстве быстрорастворимой зерновой продукции и кормов для животных.

Изобретение относится к способам комбинированной сушки семян и зерна. Осуществляют загрузку семян и зерна, гравитационное перемешивание и реверсивное продувание агентом сушки с циклами от 20 до 360 мин.

Изобретение относится к устройствам для сушки продовольственного и семенного зерна зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использовано на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно, для сушки сыпучих материалов - песка, золы, шлаков, угля, известняков, опоковых пород, опилок, варки гипса, гажи и др.

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для установок периодического действия. Способ заключается в том, что зерно загружают в устройство для сушки, где зерно перемещают, периодически воздействуют на него подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают и разгружают.

Способ и устройство предназначены для конвективной сушки или охлаждения дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.

Сушилка относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. Сушилка периодического действия для гранулированных полимерных материалов с адаптивным объемом рабочей камеры содержит питающий бункер, верхний затвор, рабочую камеру, нижний затвор, приемный бункер.

Изобретение относится к устройствам для сушки продовольственного и семенного зерна зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использовано на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сушки фуражного, семенного зерна и может быть использовано на зернотоках и заготовительных предприятиях. Данное изобретение может быть использовано для сушки различных семян технических культур, а также различных сыпучих материалов в других отраслях промышленности. Устройство распределения газа в шахтной зерносушилке содержит сушильную, подводящую и отводящую камеры, а также расположенные в сушильной камере чередующими рядами подводящие и отводящие короба либо полукороба, подводящие открытой торцевой поверхностью соединены с подводящей камерой, а отводящие - с отводящей, расположенной на противоположной стороне сушильной камеры, размеры элементов устройства определены в зависимости от ширины в впускного канала каждого короба следующими соотношениями: расстояние между коробами в каждом горизонтальном ряду: в1=(1,9-2,1)в, максимальная ширина короба в2=(1,6-1,7)в, расстояние между коробами по высоте шахты: в3=(1,85-2,05)в, высота верхней части короба в4=(1,5-1,6)в, высота нижней части короба в5=(0,45-0,48)в, согласно изобретению длина короба в6 выполнена из соотношения в6=(18-21)в. Распределение газа предлагаемым устройством осуществляется следующим образом. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности, уменьшение габаритов зерносушилки за счет уменьшения высоты шахты - уменьшения высоты норий, повышение устойчивости шахтной зерносушилки, снижение транспортных расходов, а также монтажных расходов и, как итог, снижение общей себестоимости изделия. 4 ил.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных влажных материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Конвективная сушилка включает вертикальную шахту прямоугольного сечения, состоящую из изолированных друг от друга по сушильному агенту и расположенных друг над другом секций с наклонными перфорированными решетками, образующими зигзагообразный канал для перемещения высушиваемого материала. Секции шахты отделены друг от друга гибкими перегородками с загрузочным устройством на верхней и с окном для пересыпания материала из одной секции в другую на нижней, перегородка имеет возможность наматываться или разматываться, перемещая загрузочное устройство и окно в необходимое положение, каждая решетка представляет собой гибкую металлическую сетку с окном, при этом края сетки закреплены в передвижных держателях, а сама сетка имеет возможность наматываться или разматываться с них при помощи электропривода, перемещая, таким образом, окно в необходимое положение. Изобретение позволяет повысить качество готового продукта. 2 ил.

Изобретение относится к технике сушки твердых топлив, преимущественно углей, в системах подготовки к сжиганию на тепловых электростанциях и может быть использовано в других отраслях промышленности. Сушку осуществляют в вертикальной сушильной шахте в нисходящих спутных потоках высокотемпературного газообразного сушильного агента и угля. Потоки пропускают через систему установленных в шахте лопастных аппаратов, расположенных в поперечном сечении трубы-сушилки друг над другом и перекрывающих лопастями около 60% ее «живого» сечения. Организация движения спутных потоков сушильного агента и угля через систему лопастных аппаратов увеличивает количество участков разгона угля от нулевой скорости до скорости потока и, следовательно, увеличивает долю зон интенсивного тепломассообмена, обеспечивает равномерность распределения угля по сечению шахты, увеличивает время пребывания дробленого угля в зонах сушки в 2-3 раза. Благодаря более глубокой подсушке частицы топлива разрушаются при меньшем времени пребывания их в мельнице за счет снижения кратности циркуляции, увеличивается размольная производительность мельницы, уменьшается износ мелющих органов и повышается общая эффективность системы топливоподготовки. 2 ил., 1 табл.

Изобретение касается сушки мелкозернистых культур (рапс, сурепица и т.д., в том числе семян трав) и может быть использовано в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки мелкосеменных культур заключается в том, что семена загружают, предварительно подогревают, отлеживают, охлаждают и разгружают. Семена сушат циркуляционно-квазиизотермически, а влагосъем за цикл определяют по расчетной формуле, далее отлеживают в течение времени, определяемом из расчетной формулы. Устройство для сушки мелкосеменных культур содержит надсушильный бункер, камеру сушки, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный транспортер, топку, вентилятор, систему загрузочных и разгрузочных средств. Устройство содержит теплоизолированную крышку над камерой сушки и теплоизоляцию надсушильного бункера, а внешний и внутренний перфорированные цилиндры установлены с зазором, не превышающим 0,25 м. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике конвективной сушки и активного вентилирования дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях. Внутренняя цилиндрическая стенка камеры сушки и подводящие короба выполнены перфорированными, а размер последних выбирается из условия образования между ними и внешней цилиндрической стенкой камеры сушки канала с постоянным по ходу движения зерна поперечным сечением. Изобретение позволяет повысить равномерность распределения газа в сушильном пространстве, сократить затраты энергии и увеличить производительность оборудования. 2 ил.

Наверх