УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ

Полезная модель предназначена для обезвоживания и обеззараживания продукции растениеводства, в том числе зерна и семян различных культур, с использованием инфракрасного излучения.
Широко известны устройства для сушки типа Vesta, С-5, ДСБ20м, КЗМ, Алван Бланч и др.
Общими недостатками известных устройств являются: громоздкость, использование воздуха в качестве агента сушки, требующее включения в конструкцию системы его нагрева и подачи, что ограничивает скорость сушки при высокой начальной влажности и требует включения в конструкцию дорогостоящих противопожарных систем. При сложной конструктивной схеме воздуховодов зерносушилки, становятся затруднительными такие операции, как профилактика, чистка и обслуживание. Все это приводит к высокой стоимости традиционных зерносушилок даже небольшой производительности и высокой стоимости данной технологической операции.
Известно, принятое за прототип устройство для сушки (патент на полезную модель №10860, опубл. 16.08.1999 г.), содержащее сушильный шкаф с многоярусно размещенными в нем решетчатыми поддонами, перемежающимися по высоте с источниками инфракрасного излучения, экранированные от излучения нагревателей термометры, воздушный канал, контроллер, блок управления, многоканальную двустороннюю связь его с контроллером.
Известное устройство предназначено для сушки овощей и подобной растительной продукции и не приспособлено для сушки зерна и семян. Кроме того, загрузка и выгрузка производятся вручную. Наличие сетки для работы излучателей с двух сторон не подходит для зерновой сушки, поскольку для создания универсальности устройства необходимо уменьшить размер ячеи сетки поддонов, что противоречит требованию их прозрачности.
Известное устройство имеет также большие габариты и большую энергоемкость.
Техническим результатом полезной модели является универсальность устройства, использование его для сушки не только овощей, фруктов, но также для сушки зерна, семян, любой растительной продукции, меньшие габариты, повышение точности управления процессом сушки по сравнению с аналогами.
Технический результат достигается тем, что устройство для сушки содержит сушильную установку с размещенными в ней источниками инфракрасного излучения, экранированные от инфракрасного излучения термометры, датчики влажности, воздушный канал, контроллер, блок управления, блок сопряжения, осуществляющий многоканальную двустороннюю связь контроллера с блоком управления, при этом источники инфракрасного излучения, термометры и датчики влажности через контроллер и блок сопряжения соединены с блоком управления, согласно полезной модели в сушильной установке многоярусно расположены конвейерные ленты, перемежающиеся по высоте с источниками инфракрасного излучения и управляемые механизмом движения конвейерных лент, соединенным через контроллер и блок сопряжения с блоком управления, в верхней части сушильной установки размещен приемный бункер, воздушный канал снабжен регулируемыми заслонками, соединенными через контроллер, а блок сопряжения с блоком управления, конвейерные ленты выполнены из пластика, а в качестве механизма движения конвейерных лент используется привод с частотным регулятором оборотов двигателя.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Использование в конструкции устройства для сушки управляемых конвейерных лент вместо решетчатых поддонов у аналога, уменьшает размеры устройства, придает ему универсальность, что позволяет использовать его для сушки различной продукции, в том числе зерновой и семян.
За счет возможности изменения скорости движения конвейерных лент, улучшается управление и регулирование процесса сушки.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство для сушки состоит из сушильной установки 1, которая может быть одна или «n» количество. В каждой сушильной установке многоярусно расположены конвейерные ленты 2, выполненные из пластика и перемещающиеся по высоте с источниками инфракрасного излучения 3 (ИК-излучатели), расположенными на определенной дистанции друг от друга и от поверхности ленты 2. В качестве механизма движения конвейерных лент 2 используется привод 4 с частотным регулятором оборотов двигателя 5. Термометры 6 экранированы от инфракрасного излучения. Каждая сушильная установка снабжена датчиками влажности 7, установленными на входе и выходе продукта, воздушным каналом 8 с регулируемыми заслонками 9, контроллером 10. Контроллер 10 каждой сушильной установки соединен с блоком сопряжения 11, который осуществляет многоканальную двустороннюю связь контроллера 10 с блоком управления 12. Контроллер 10 служит для управления ИК-излучателей 3 воздушными заслонками 9, частотным регулятором 5 привода 4, сбором и транспортом первичных данных от датчика 7 и соответственно соединен с ними, а они в свою очередь через контроллер 10 и блок сопряжения 11 с блоком управления 12.
Блок управления 12 состоит из технологического компьютера с дисплеем, снабжен элементом регистрации фактических параметров процесса сушки на электронном и бумажном носителе (принтером) и пультом ручного управления.
В верхней части сушильной установки размещен приемный бункер 13. Привод 4 с частотным регулятором 5, соединенный через контроллер 10 и блок сопряжения 11 с блоком управления 12, получает от него сигнал управления скоростью вращения конвейерных лент 2. Сигнал формируется на основании сопоставления данных от термометров 6 и датчиков влажности 7 на входе и выходе продукта, датчиков скорости конвейерной ленты по алгоритму в оригинальное программное обеспечение (ПО).
Работа устройства происходит по следующему алгоритму.
При включении общего питания устройства включается блок управления 12 и начинается обмен контрольной информацией о готовности к работе датчиков и устройств, по завершении программы контроля на устройстве загораются контрольные лампы готовности к работе, и может начинаться загрузка зерна. Зерно, загруженное в приемный бункер 13, под собственным весом ссыпается на начало конвейерной ленты первого этажа. Датчик влажности 7 определяет начальную влажность зерна в бункере и отправляет данные через контроллер 10 и блок сопряжения 11 в технологический компьютер. Оператор задает режим сушки в соответствии с имеющимся набором программ сушки или формирует собственную. Запускает устройство в рабочий режим. По команде «пуск» программой передается управляющая команда в блок сопряжения 11 для преобразования в цифровые сигналы для контроллера 10 и начинается процесс обмена информацией и управляющими командами.
В соответствии с программой сушки, зерно движется вместе с лентой под рядом ИК-излучателей 3, которые включаются по мере приближения к ним участка ленты с зерном, в порядке и степени интенсивности, задаваемой ПО. Пройдя первый участок, зерно ссыпается на следующую нижнюю конвейерную ленту 2, двигающуюся также под рядом РЖ-излучателей 3, которые управляются по своей программе. И на первом и на втором этаже вентиляция работает на вытяжку. При помощи термометров 6, экранированных от ИК-излучения и регулируемых воздушных заслонок 9 поддерживается температура воздушной среды в заданных пределах, что необходимо для эффективного поглощения выделяющейся влаги. Поскольку продукт на ленте располагается тонким слоем, отпадает необходимость в его перемешивании и резко снижается степень травмирования зерна. Достаточно качественное перемешивание и первичная очистка происходят по мере пересыпания зерна с одной конвейерной ленты на другую. По мере продвижения к концу второй ленты зерно теряет всю излишнюю влагу и из зоны сушки попадает в зону охлаждения и выдержки в потоке не нагретого воздуха, охлаждающего зерно и отбирающего остаточную влагу за счет высокой скорости обтекания. Из зоны охлаждения зерно попадает в выгрузной бункер. Датчик влажности 7 определяет остаточную влажность и посылает в блок управления 12 соответствующую информацию для корректировки процесса.
Управление собственно процессом сушки происходит благодаря возможности управления подаваемым напряжением на ИК-излучатели 3 и скоростью конвейерной ленты 2, регулируемой частотным регулятором оборотов. Таким образом, диапазон регулировок практически не имеет ограничений: от 0 до 100% по мощности ИК-излучения и от 0 до 100% по скорости перемещения конвейерных лент. Ленты также имеют возможность перемещаться как плавно без остановок, так и дискретно на дистанцию, определяемую временным промежутком.
Предлагаемое устройство для сушки не загрязняет окружающую среду продуктами горения. В данном устройстве, благодаря проникающей способности ИК-излучения отсутствует эффект термического удара, при соприкосновении зерна с агентом сушки, разогретым до высоких температур 100 C° и более. Процесс обезвоживания идет при низких температурах зерна 30-35 C°, что позволяет снимать практически любое количество влаги за один проход. Устройство позволяет сушить зерно и семена любых культур, используя практически неограниченный диапазон настроек и программ, которые перенастраиваются за секунды. Кроме того, при достижении определенной интенсивности ИК-излучения, имеется ярко выраженный фунгицидный эффект. При экспозиции в пределах 20-30 мин. подавляется рост грибов групп фузариум, септориум, пенициллум, альтернариа, и пр. слабо выявляемых, которые всегда попадают в корм и пищу, что в свою очередь сказывается на здоровье животных и человека. Фуражное или продовольственное зерно, обработанное на данном устройстве, практически стерильно не только снаружи, но и внутри.