устройство для сушки дисперсных материалов

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно зерна, включающее загрузочно-сушильный бункер с разгрузочным клапанным узлом, подключенную к последнему одним участком, имеющим С-образную форму, пневмотрубу с компрессором и нагревателем, а другим - к входу загрузочно-сушильного бункера, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено дополнительными пневмотрубопроводом и разгрузочными клапанными узлами, дополнительный пневмотрубопровод образован размещенными соосно на загрузочно-сушильном бункере горизонтальными замкнутыми трубопроводами поддува, сообщенными между собой посредством коммутирующих клапанов, вертикальным трубопроводом, соединенным через клапан с пневмотрубой на участке его между нагревателем и разгрузочным клапанным узлом бункера, в стенке загрузочно-сушильного бункера выполнены смотровые окна и отверстия для установки в них участков горизонтальных замкнутых трубопроводов, один из дополнительных разгрузочных клапанных узлов расположен в верхней части С-образного участка пневмотрубы над бункером, а другой - в месте стыка С-образного участка с пневмотрубой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что С-образный участок пневмотрубы выполнен дугообразным так, что радиус превышает величину, равную пятнадцати диаметрам пневмотрубопровода.

3. Устройство по пп.1 - 2, отличающееся тем, что загрузочный бункер выполнен в виде перевернутых пирамиды или усеченного конуса с углом раскрытия 45 - 90^o и емкостью 0,5-20 м³.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что длина горизонтального участка пневмотрубопровода между нагревателем и клапаном загрузочного узла бункера равна 0,5-1,5 м.

5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что каждый горизонтальный замкнутый трубопровод выполнен диаметром 0,01-0,1 м, а каждый участок горизонтальных трубопроводов, расположенный в отверстии стенки бункера, размещен так, что угол между образующими бункера и каждым участком горизонтальных трубопроводов составляет 15-90^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки зерна.

Известна рециркуляционная пневмогазовая зерносушилка, содержащая трубопровод подачи горячего воздуха, трубу-сушилку, бункер, устройство подачи зерна в трубу-сушилку и узел выгрузки сухого зерна [1].

Известная зерносушилка имеет большие габариты (труба-сушилка: высота 24 м, диаметр 1,1 м), что вызывает значительные энергозатраты, необходимые для продувки через нее горячего воздуха с зерном.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для сушки сыпучих материалов, содержащая загрузочно-сушильный бункер, выход которого через клапан соединен с пневмотрубопроводом сушильного канала, на одном конце горизонтальной части которого расположены компрессор и нагреватель воздуха, а другой конец через С-образный участок соединен с входом бункера, и разгрузочный узел в виде патрубка с заслонкой, расположенный под клапаном [2].

Недостатком такой установки является невысокая производительность, обусловленная возможностью осуществления только одного метода сушки зерна, который в ряде случаев приводит к энергозатратам, неадекватным полученному результату.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

Это достигается тем, что в устройство для сушки дисперсных материалов, преимущественно зерна, введены дополнительный пневмотрубопровод, образованный замкнутыми горизонтальными трубопроводами поддува воздуха в загрузочный бункер, размещенными соосно на внешней поверхности загрузочного бункера, соединенными вертикальным трубопроводом поддува через дополнительный клапан с пневмотрубопроводом на участке между нагревателем и клапаном бункера, с полостью которого они соединены через выпускные патрубки, ориентированные вниз под острым углом к образующим бункера и через отверстия в стенках бункера.

В устройство также введены коммутирующие клапаны, установленные в местах соединения вертикального трубопровода поддува с горизонтальными трубопроводами поддува, в промежутках между которыми в стенках бункера выполнены смотровые окна.

В устройство также введены дополнительные разгрузочные узлы, выполненные в виде патрубков с заслонками, первый из которых соединен с горизонтальной частью пневмотрубопровода сушильного агента в месте стыковки с С-образным участком трубопровода, в верхней части которого размещен другой дополнительный разгрузочный узел.

В устройстве С-образный участок пневмотрубопровода сушильного канала может быть выполнен в виде дуги, радиус которой выбирают превышающим величину, равную пятнадцати диаметрам пневмотрубопровода сушильного агента, который равен 0,1-0,5 м.

В устройстве загрузочный бункер может быть выполнен в виде перевернутой пирамиды или усеченного конуса с углом раскрытия, равным 45-90^о, и емкостью 0,5-20 м³.

В устройстве также может быть длина горизонтального участка трубопровода сушильного агента между нагревателем и клапаном бункера выбрана равной 0,5-1,5 м.

В устройстве диаметр горизонтальных трубопроводов поддува выбран равным 0,01-0,1 м, а угол между образующими бункера и выпускными патрубками трубопроводов поддува выбран равным 15-90^о.

Уменьшение диаметра пневмотрубопровода сушильного агента менее 0,1 м приводит к резкому снижению производительности, а при увеличении диаметра более 0,5 м воздух из пневмотрубопровода сушильного агента не поступает в необходимом количестве в трубопровод поддува из-за значительной разности их диаметров и, следовательно, из-за значительной разности сопротивлений воздушному потоку.

При уменьшении радиуса дуги С-образного участка менее пятнадцати диаметров пневмотрубопровода сушильного агента не происходит плавного перемещения зерна в бункер, и зерно механически повреждается.

Уменьшение угла раскрытия менее 45^о вызывает нерациональное увеличение высоты загрузочного бункера практически без улучшения условий его разгрузки. Увеличение угла раскрытия более 90^о приводит к увеличению времени выгрузки зерна из загрузочного бункера, а также к неполному опорожнению бункера.

Уменьшение емкости загрузочного бункера менее 0,5 м³ вызывает снижение производительности за счет необходимости увеличения числа повторных загрузок загрузочного бункера зерном. Увеличение емкости загрузочного бункера более 20 м³ приводит к увеличению энергопотребления и снижению производительности за счет неравномерного распределения теплового потока по объему бункера, а также приводит к ухудшению мобильности устройства (то есть устройство уже не может быть расположено на платформе прицепа автомобиля или трактора).

Уменьшение длины горизонтального участка пневмотрубопровода сушильного агента между нагревателем и клапаном загрузочного бункера менее 0,5 м вызывает недопустимый локальный перегрев зерна с одной стороны загрузочного бункера, а увеличение его длины более 1,5 м приводит к росту энергопотребления без повышения качества высушенного зерна.

При уменьшении диаметра горизонтального трубопровода поддува менее 0,01 м воздушный поток из-за значительного сопротивления не поступает в трубопровод поддува, а при увеличении его диаметра более 0,1 м создание требуемого для сушки давления воздушного потока вызывает значительные трудности и повышение энергозатрат.

Уменьшение угла между образующими бункера и выпускными патрубками трубопроводов менее 15^о приводит к снижению производительности, так как тепловой поток распределяется только вблизи стенок бункера.

Увеличение угла более 90^о приводит к неконтролируемому заполнению патрубка и трубопровода зерном, которое в конце концов перекрывает воздушный поток.

На чертеже изображена схема устройства для сушки дисперсных материалов, преимущественно зерна.

Устройство для сушки дисперсных материалов содержит загрузочный сушильный бункер 1, выход которого через клапан 2 соединен с пневмотрубопроводом 3 сушильного агента, на одном конце горизонтальной части которого расположены компрессор 4 и нагреватель 5 воздуха, а другой конец через С-образный участок 6 соединен с входом бункера 1, разгрузочный узел 7 в виде патрубка с заслонкой, расположенный под клапаном 2, дополнительный пневмотрубопровод, образованный горизонтальными трубопроводами 8 поддува воздуха в загрузочный сушильный бункер 1, размещенными соосно на внешней поверхности бункера и соединенными вертикальным трубопроводом 9 поддува между собой и через дополнительный клапан 10 с трубопроводом сушильного канала на участке между нагревателем 5 и клапаном 2 загрузочного бункера 1, и с полостью которого они соединены через участки горизонтальных трубопроводов, выполненных в виде выпускных патрубков 11, ориентированных вниз под острым углом к образующим загрузочного бункера 1 и через отверстия 12 в стенках загрузочного бункера, а также коммутирующие клапаны 13, установленные в местах соединения вертикального трубопровода 9 поддува с горизонтальными трубопроводами 8 поддува, в промежутках между которыми в стенах бункера 1 выполнены смотровые окна 14 и дополнительные разгрузочные узлы 15, 16, выполненные в виде патрубков с заслонками, один из которых соединен с горизонтальной частью пневмотрубопровода 3 сушильного агента в месте стыковки с С-образным участком 6 трубопровода, а в верхней части последнего размещен второй дополнительный разгрузочный узел.

Устройство для сушки дисперсных материалов работает следующим образом.

В загрузочный бункер 1 загружается партия зерна. Воздушный поток создается компрессором 4, нагревается нагревателем 5, поступает в пневмотрубопровод 3 сушильного агента, в котором распределяется на три части. Первая часть поступает через клапан 10 в вертикальный 9 и горизонтальные 8 трубопроводы поддува и затем через выпускные патрубки 11 в загрузочный бункер 1. Вторая часть воздушного потока поступает в загрузочный бункер 1 через клапан 2. Третья часть воздушного потока, захватывая зерно, поступающее через клапан 2 в пневмотрубопровод 3 сушильного агента, поступает в С-образный участок 6 и далее в верхнюю часть загрузочного бункера 1. Осуществляется процесс рециркуляции воздуха и семян. Таким образом, сушка зерна осуществляется одновременно по всему объему загрузочного бункера 1.

При достижении у зерна заданной конечной влажности выключается компрессор 4, открывается разгрузочный узел 7, зерно выгружается из бункера. Зерно может быть разгружено при включенном компрессоре 4 через один из разгрузочных узлов 15 или 16. Кроме того, зерно может быть разгружено при включенном компрессоре 4 через разгрузочный узел 7. В этом случае разгрузочный узел 7 снабжают клапаном, способным перекрывать пневмотрубопровод 3 сушильного агента одновременно с открыванием разгрузочного узла 7. Воздух от компрессора 4 поступает через открытый клапан 10 в вертикальный и горизонтальный участки трубопроводов 9 и 8 поддува и затем через выпускные патрубки 11 в загрузочный бункер 1. Перемешивание зерна в загрузочном бункере 1 воздухом способствует ускорению разгрузки его. Для наблюдения за процессом разгрузки служат смотровые окна 14. При опускании уровня зерна ниже очередного горизонтального участка трубопровода 8 поддува для поддержания высокого давления подаваемого воздуха перекрывают один из коммутирующих клапанов 13 на соответствующем (расположенном выше уровня зерна в загрузочном бункере 1) горизонтальном участке трубопровода 8 поддува.

В зависимости от степени влажности зерна, а также от требуемого результата (кормовое, продовольственное, семенное и др. зерно) выбирают различные методы и режимы сушки, являющиеся разновидностью вышеизложенного метода сушки.

Первая разновидность метода. Клапан 10 закрыт. Зерно через клапан 2 поступает в пневмотрубопровод 3 сушильного агента, захватывается воздушным потоком в С-образный участок 6 и поступает в верхнюю часть загрузочного бункера 1. Одновременно через клапан 2 часть воздушного потока поступает в нижнюю часть загрузочного бункера 1.

Вторая разновидность метода. Клапан 2 закрыт. Клапан 10 открыт. Часть воздушного потока поступает по трубопроводу поддува в загрузочный бункер 1, другая часть воздушного потока поступает через С-образный участок в верхнюю часть загрузочного бункера 1.

Устройство для сушки дисперсных материалов выполняется стационарным или может быть размещено на платформе автомобильного или тракторного прицепа.

При использовании в качестве компрессора вентилятора высокого давления типа ВВД и электрического нагревателя мощностью 1 кВт производительность устройства составляет 10-15 т/ч при оптимальных энергозатратах, а также устройство сохраняет посевные качества семян, в частности зерновых культур, обеспечивает равномерность их подсушки, выбор оптимальных методов сушки и в случае необходимости их изменение в процессе эксплуатации устройства.