ШАХТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ЗЕРНОСУШИЛКА ЖАЛЮЗИЙНОГО ТИПА
SHAFT MODULAR GRAIN DRYER OF THE LOUVERED TYPE

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельскохозяйственных и других зерносушилках с гравитационным движущимся слоем, например, шахтных, жалюзийных, колонковых и т.п.
Известна шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа (Патент RU 97499 U1 МПК F26B 17/22 опубликовано 10.09.2010), содержащая горелку, вентиляторы, загрузочный бункер, разгрузочный стол, выпускное устройство, камеру нагрева, камеру разряжения, сушильно-охладительную вертикальную камеру прямоугольного сечения, состоящую из модулей, установленных один над другим. В каждом модуле находится несколько узких шахт, отделяемых друг от друга и от стен модуля межшахтным пространством. Шахты образованы парой вертикальных направляющих с возможностью создания в модуле узких потоков зерна.
Недостатком известной сушилки является неравномерная подача сушильного агента в слой зерна вдоль шахты через поджалюзийные щели, что объясняется потерями давления на трение и местные сопротивления при движении воздуха вдоль узких прямоугольных межшахтных каналов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является зерносушилка шахтная жалюзийная (Патент RU 187214 С1 МПК F26B 17/22 опубликовано 25.02.2019), включающая установленные на опорной раме сушильно-охладительную камеру из модулей, состоящих из нескольких узких шахт с жалюзями, отогнутыми под некоторым углом внутрь потока и установленных один над другим с образованием шахты с вертикальными рядами каналов сушильных и охладительных секций, горелку, камеру горячего воздуха, камеру влажного воздуха, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер загрузочный.
Недостатком известной сушилки является неравномерная подача сушильного агента в слой зерна вдоль шахты через поджалюзийные щели. В конструкции данной зерносушилки узкие межшахтные каналы и поджалюзийные щели представляют собой воздуховоды прямоугольного сечения. При движении воздушного потока по таким воздуховодам часть энергии теряется на трение и местные сопротивления. Эти потери зависят от многих факторов, таких как материал зерновых колонн, шероховатость поверхностей, скорость потока и т.д. В каждом произвольном поперечном сечении такого межшахтного канала возникают статическое, динамическое и полное давления. Статическое давление характеризует потенциальную энергию воздуха. Динамическое давление является проявлением кинетической энергии воздушного потока. Полное давление представляет собой сумму статического и динамического давлений. Из теории аэродинамических систем известно, что в прямоугольных воздуховодах статическое, динамическое и полное давление в любом сечении воздуховода не одинаково. С целью обеспечения постоянного в любом сечении полного давления наиболее часто применяют воздуховоды постоянного поперечного сечения с переменной по длине площадью щелей или воздуховоды переменного сечения с одинаковыми по длине щелями для выхода воздуха. Хорошие результаты показывают клино - и конусообразные воздуховоды, у которых площадь поперечного сечения изменяется по длине линейно.
Неравномерность подачи сушильного агента в слой зерна обуславливает неравномерность сушки зерна и качество готового продукта; опасность перегрева зерна со стороны камеры разряжения и, как следствие, необходимость снижения интенсивности сушки, что ведет к уменьшению производительности оборудования.
Техническая задача изобретения заключается в повышении равномерности сушки зерна и качества готового продукта, увеличении производительности оборудования за счет обеспечения равномерного распределения сушильного агента по слою зерна вдоль шахты.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, включающей установленные на опорной раме сушильно-охладительную камеру из модулей, состоящих из нескольких узких шахт, отделяемых друг от друга межшахтным пространством, с жалюзи расположенными в шахматном порядке и отогнутыми под некоторым углом внутрь потока, и установленных один над другим с образованием шахты с вертикальными рядами каналов сушильных и охладительных секций, горелку, камеру горячего воздуха, камеру влажного воздуха, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер загрузочный, размещенный над сушильно-охладительной камерой, отличающейся тем, что зерновые колонны, образующие шахту имеют прямое и зеркальное исполнение и установлены парами, а жалюзи отогнуты так, что каждая из них образует вдоль одной продольной стороны колонны подводящий полукороб и поджалюзийную щель переменного сечения, а вдоль другой продольной стороны колонны отводящий полукороб и поджалюзийную щель идентичные подводящему и развернутые относительно друг друга на 180°, таким образом, что при совмещении двух типов колон продольными сторонами внутри них образуются короба переменного сечения с жалюзийными щелями переменного сечения, причем в одной паре колонн образуются подводящие короба, а между парами отводящие и в совокупности представляют собой конусообразные воздуховоды равномерной раздачи воздуха, с углом конуса, рассчитанным из условий, что полное давление воздуха, представляющего сумму статического и динамического давлений, в любом поперечном сечении подводящего или отводящего короба одинаково, причем подводящие полукороба и поджалюзийные щели большим поперечным сечением расположены в сторону камеры горячего воздуха, а отводящие полукороба и поджалюзийные щели большим поперечным сечением расположены в сторону камеры влажного воздуха.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества высушиваемого зерна, равномерности его сушки и увеличении производительности оборудования.
На фиг. 1 представлен общий вид шахтной модульной зерносушилки жалюзийного типа; на фиг. 2 - схема зерносушилки; на фиг. 3 - модуль зерносушилки; 4 - блок зерновых колонн (шахта) одного модуля; на фиг. 5 - объемное изображение зерновой колонны; на фиг. 6 - фронтальный вид зерновой колонны; на фиг. 7 - разрез А-А зерновой колонны; на фиг. 8 - схема движения высушиваемого материала и сушильного агента.
Сушилка содержит опорную раму 1 с разгрузочным устройством, загрузочный бункер 2, сушильные модули 3 и охладительный модуль 4, состоящие из каркасов 10, обшитых боковыми стенками 11. Модули установлены один над другим и снабжены площадками для обслуживания 13 и лестницами 14. Вертикальная стенка 15, находящаяся в камере нагрева между горелкой и шахтой, разделяет эту камеру на зону непосредственного нагрева воздуха и зону стабилизации воздушного потока, а также служит для предотвращения попадания неравномерно прогретого воздуха и искр от пламени горелки в зерновые колонны. Внутри камера нагрева обшита теплоизоляцией 12.
Для создания разряжения в камере влажного воздуха служат вентиляторы 5, установленные на опорах 7 и соединенные с системой пылеулавливания 6. Нагрев сушильного агента осуществляется с помощью горелки 8.
В каждом модуле зерносушилке находится четное количество зерновых колон 16 и 17, установленных парами и отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими 20 и отводящими 21 каналами. Колонны между собой скреплены поперечными балками 18. Шахта зерносушилки образована зерновыми колоннами, которые создают несколько узких потоков зерна в зерносушилке. С обеих сторон шахты между зерновыми колоннами 16, 17 установлены в шахматном порядке заглушки 19, которые отделяют камеру нагрева от камеры влажного воздуха, препятствуя сквозному прохождению сушильного агента через межшахтное пространство и тем самым обеспечивая прохождение сушильного агента через слой зерна в колоннах 16, 17.
В зоне сушки каналы 20 служат для подачи сушильного агента из камеры нагрева в шахту, а каналы 21 для отвода смеси сушильного агента и влаги из шахты в камеру влажного воздуха. Сами каналы 20 для подачи сушильного агента чередуются с каналами 21 для отвода смеси сушильного агента и влаги. В зоне охлаждения в каналы 20 поступает холодный атмосферный воздух, проходит через шахту и поступает в камеру влажного воздуха через каналы 21.
Зерновые колонны 16 и 17 выполнены двух типов: прямого 16 и зеркального 17 исполнения и установлены парами. Каждая зерновая колонна 16, 17 состоит из двух стоек 22, на которых закреплены жалюзи 23 сверху вниз в несколько рядов и отогнуты таким образом, что каждая из них образует вдоль одной продольной стороны колонны подводящий полукороб и поджалюзийную щель 25 переменного сечения, а вдоль другой продольной стороны колонны отводящий полу короб и поджалюзийную щель идентичные подводящему, развернутые относительно друг друга на 180° и расположенные в шахматном порядке, таким образом, что при совмещении двух типов колон 16 и 17 продольными сторонами внутри них образуются короба переменного сечения с жалюзийными щелями переменного сечения, причем в одной паре колонн образуются подводящие короба, а между парами отводящие и в совокупности представляют собой конусообразные воздуховоды равномерной раздачи воздуха, с углом конуса, рассчитанным из условий, что полное давление воздуха, представляющего сумму статического и динамического давлений, в любом поперечном сечении подводящего или отводящего короба одинаково. Жалюзи между собой скреплены трапециевидными жесткостями 24. Заглушки 19 установлены со стороны полукоробов, имеющих меньшее поперечное сечение, а сама шахта в модуле расположена таким образом, что подводящие полукороба и поджалюзийные щели большим поперечным сечением расположены в сторону камеры горячего воздуха, а отводящие полукороба и поджалюзийные щели большим поперечным сечением расположены в сторону камеры влажного воздуха.
Зерносушилка работает следующим образом.
Предварительно очищенный влажный сыпучий материал подается в загрузочный бункер 2. Далее материал самотеком движется вниз по жалюзийным зерновым колоннам 16 и 17 сушильной башни, равномерно заполняя все колонны сушильных модулей 3 и охладительного модуля 4. Процесс загрузки материала продолжается до тех пор, пока сушилка полностью не будет загружена. После загрузки сушилки влажным сыпучим материалом технологическая линия переключается на работу в циклическом режиме, при котором поступающий в технологическую линию сыпучий материал с помощью транспортных средств снова поступает в загрузочный бункер 2. Включаются вентиляторы 5. Зажигается горелка 8. Температура сушильного агента устанавливается на требуемую величину. Включается разгрузочное устройство, установленное на опорной раме 1. С помощью регулировки разгрузочного устройства устанавливается требуемая производительность. Начинается процесс сушки сыпучего материала.
Процесс сушки осуществляется в сушильной шахте следующим образом. Сыпучий материал перемещается под действием силы тяжести сверху вниз и перемешивается в зерновых колоннах 16, 17 под действием жалюзи 23. Геометрия зернового слоя в жалюзийных колоннах создает необходимое давление зерна, обеспечивая его прохождение без образования застойных зон в процессе сушки. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 нагретый с помощью горелки 8 и смешанный до необходимой температуры воздушный поток (сушильный агент) из камеры горячего воздуха попадает в межшахтное пространство (подводящие каналы 20), упирается в заглушки 19. В межшахтном пространстве за счет полукоробов переменного сечения, образованных жалюзи 23 и поджалюзийных щелей 25 переменного сечения обеспечивается равномерное давление сушильного агента на поток сыпучего материала через поджалюзийные щели по всей длине зерновых колонн. Сушильный агент равномерным потоком проходит через слой сыпучего материала 26, расположенного в зерновых колоннах 16, 17 при этом нагревает сыпучий материал, отдает часть тепловой энергии и забирает часть влаги и пыль из сыпучего материала. После прохождения через сыпучий материал влажный и запыленный воздушный поток (отработанный сушильный агент) через промежутки жалюзи по отводящим каналам 21 направляется в камеру влажного воздуха. Из камеры влажного воздуха отработанный сушильный агент через вентилятор 5 направляется в систему пылеулавливания 6 и после очистки от пыли выбрасывается в атмосферу. В нижнем модуле 4 сушилки осуществляется охлаждение, прошедшего через сушильные модули 3 сыпучего материала. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 воздушный поток атмосферного воздуха через подводящие каналы 20 охладительного модуля 4, через поджалюзийные щели 25 проходит через сыпучий материал, расположенный в зерновых колоннах охладительного модуля, при этом воздушный поток забирает часть тепловой энергии из сыпучего материала, часть влаги и пыль, по отводящим каналам 21 направляется в камеру влажного воздуха, где объединяется с отработанным сушильным агентом. Воздушные потоки сушильного агента в межшахтном пространстве сушильных модулей 3 отделены специальной перегородкой от воздушных потоков охладительного модуля 4. Сыпучий материал из зерновых колонн охладительного модуля 4 направляется через разгрузочное устройство на конвейеры технологической линии и с их помощью снова возвращается в сушилку. Этот процесс продолжается до тех пор, пока влажность материала не достигнет требуемой величины. После этого технологическая линия переключается на сушку сыпучего материала в потоке. При сушке в потоке высушиваемый материал после сушки и охлаждения в сушилке направляется с помощью транспортных средств технологической линии на дальнейшую обработку. Зерносушилка позволяет производить сушку сыпучего материала без его охлаждения в нижнем модуле 4. Для этого необходимо регулировочную пластину 9 переместить в нижнюю часть охладительного модуля 4, при этом нижний модуль 4 будет работать как сушильный.
Предложенная зерносушилка обеспечит более равномерное распределение потока сушильного агента по слою зерна и позволит:
- повысить равномерность сушки зерна;
- повысить качество готового продукта;
- увеличить производительность зерносушилки.