Многосекционная конвективная сушилка с системой рециркуляции отработанного агента
MULTIPLE-SECTION CONVECTION DRIER WITH WASTE AGENT RECIRCULATION SYSTEM

Изобретение относится к сушильным аппаратам, в частности к технике сушки мелкокусочных материалов и может быть использована для сушки древесной щепы, опилок, гранулированных или рубленных отходов термопластов и других подобных материалов.
Известна сушилка, состоящая из вертикальной шахты прямоугольного сечения с загрузочным бункером и разгрузочным устройством, разделенной на секции с наклонными сборными сетчатыми полками; секции содержат отводящие и подводящие коллекторы, изолированы друг от друга по сушильному агенту, соединены между собой пересыпными патрубками; полки состоят из верхней и нижней частей, объединенных между собой при помощи роликов, причем нижняя часть соединена с внутренней стенкой шахты шарниром, расположенным в местах присоединения пересыпных патрубков, а верхняя часть закреплена на стенке секции при помощи реечного механизма, расположенного с внутренней стороны каждой секции и приводимого в движение с помощью установленного с внешней стороны шахты электродвигателя (патент РФ №2287751, опубл. 20.11.2006 г.).
Также известна конвективная сушилка, содержащая вертикальную шахту прямоугольного сечения с загрузочным бункером и разгрузочным устройством, разделенную на секции, содержащие подводящие и отводящие коллекторы и наклонные сетчатые полки, при этом наклонные сетчатые полки закреплены посредством гибких полотен на стенках секций и на горизонтальных перегородках, образующих совместно с нижней наклонной стенкой секции, имеющей отверстия, короб для отвода отработанного сушильного агента, снабжены механизмом вынужденных колебаний, выполненным в виде вертикального стержня, соединенного с каждой наклонной сетчатой полкой жестко и с каждой горизонтальной перегородкой посредством направляющей с возможностью перемещения в ней, укрепленным своим верхним концом на горизонтальной площадке, установленной на пружинной опоре и содержащей закрепленный на ней вибратор, а пересыпные отверстия выполнены в виде щелей, образованных козырьком нижней наклонной стенки и нижним торцом сетчатой наклонной полки, при этом накладные планки для гибких полотен, выполненных из теплостойкого материала, укреплены на сетчатых полках, стенках секций и горизонтальных перегородках с помощью заклепок и в качестве источника вынужденных колебаний стержня использован дебалансный электромеханический вибратор, дополнительно во вторую и третью секции установлены подводящие коллекторы с охлаждающим агентом, а в первой, второй и третьей секции установлены датчики влажности, при этом, в первой секции установлен датчик уровня зерна; в четвертой секции подводящий коллектор выполнен с охлаждающим агентом; в пересыпных отверстиях между секциями на выходе загрузочного бункера и на выходе последней секции установлены шиберные заслонки (патент РФ №: 175075 опубл. 17.11.2017 г.).
За прототип выбрана конвективная сушилка, содержащая вертикальную шахту с загрузочным бункером и разгрузочным устройством, разделенную на секции, содержащую подводящие и отводящие коллекторы и наклонные сетчатые полки, при этом наклонные сетчатые полки закреплены посредством гибких полотен на стенках секций, имеющая горизонтальные перегородки, снабжена механизмом вынужденных колебаний, при этом накладные планки для гибких полотен, выполненный из теплостойкого материала, укреплены на сетчатых полках, стенках секций с помощью заклепок, дополнительно во вторую и третью секции установлены подводящие коллекторы с охлаждающим агентом, а в первой, второй и третьей секциях установлены датчики влажности, при этом, в первой секции установлен датчик уровня зерна; в четвертой секции подводящий коллектор выполнен с охлаждающим агентом; в пересыпных отверстиях между секциями на выходе загрузочного бункера и на выходе последней секции установлены шиберные заслонки, вертикальная шахта выполнена с круглым сечением, загрузочный патрубок расположен по оси бункера, наклонные сетчатые полки выполнены конусообразной формы, расположены по оси бункера и крепятся с помощью креплений к стенкам бункера, в качестве источника вынужденных колебаний вместо дебалансного электромеханического вибратора использованы вибраторы, закрепленные на стенках бункера с внешней стороны в местах крепления наклонных сетчатых полок (патент РФ №: 187354 опубл. 01.03.2019 г.).
Недостатками указанных сушилок являются: отсутствие системы рециркуляции отработанного сушильного агента, а также неравномерность засыпаемого в секции зерносушилки зернового слоя, неравномерность просушиваемого слоя и как следствие перегрев зернового материала.
Задача - модернизация конструкции конвективной сушилки, увеличивающая производительность агрегата и качество высушиваемого материала.
Технический результат - улучшение качественных параметров высушиваемого материала и энергетических характеристик сушилки.
Технический результат достигается многосекционной конвективной сушилкой с системой рециркуляции отработанного агента, содержащей вертикальную шахту с загрузочным бункером и разгрузочным устройством, разделенная на секции, содержащие подводящие и отводящие коллекторы и наклонные сетчатые полки, при этом наклонные сетчатые полки закреплены на стенках секций, в первой, второй и третьей секциях установлены датчики влажности, в пересыпных отверстиях между секциями, на выходе загрузочного бункера и на выходе последней секции установлены шиберные заслонки, загрузочный бункер расположен на корпусе верхней секции сушилки, наклонные сетчатые полки выполнены под углом 20°, в каждой секции установлены датчики температуры и датчики уровня, шиберные заслонки расположены между секциями у основания сетчатых полок, корпус сушилки облицован тепло-изоляционным слоем, выполненным в виде стекловаты, подводящие коллекторы с охлаждающим агентом установлены во вторую и четвертую секции, на корпусе верхней секции расположен датчик температуры, сушильная воздушная система представлена в виде двух нагнетающих вентиляторов, двух подводящих и одного отводящего воздуховодов, при этом подводящие и отводящий воздуховоды выполнены с шиберными заслонками, система рециркуляции отработанного агента представляет собой отводящий воздуховод соединяющий отводящие коллекторы с подводящим.
Существенными признаками изобретения, влияющими на достижение заявляемого технического решения, являются:
- изменение расположения загрузочного патрубка;
- изменение расположения наклонных сетчатых полок;
- установка датчиков температуры в каждой секции сушилки, для контроля температуры нагрева и охлаждения зернового материала;
- введение датчиков уровня во вторую, третью и четвертые секции, для контроля уровня зерна в секциях;
- введение тепло-изоляционного слоя корпуса сушилки, для сокращения тепловых потерь;
- установка подводящих коллекторов с охлаждающим агентом во вторую и четвертую секции;
- установка датчика температуры на корпусе верхней секции, необходимого для контроля динамики изменения температуры воздуха окружающей среды;
- введение воздушной системы, необходимой для сушки и охлаждения высушиваемого материала;
- введение системы рециркуляции отработанного агента, позволяющей повторно использовать отработанный сушильный агент.
Многосекционная конвективная сушилка с системой рециркуляции отработанного агента состоит из шахты 1, загрузочного бункера 2, разгрузочного устройства 3, секций 4, 5, 6, 7, подводящих коллекторов 8, отводящих коллекторов 9, наклонных сетчатых полок 10, датчиков влажности 11, шиберных заслонок 12, 20, датчиков температуры 13, датчиков уровня 14, теплоизоляционного слоя 15, сушильного нагнетающего вентилятора 16, охлаждающего нагнетающего вентилятора 17, подводящих воздуховодов 18, отводящего воздуховода 19.
Зерно с начальной влажностью поступает в загрузочный бункер 2, а затем в первую секцию 4. В первой секции установлен датчик уровня 14, позволяющий регулировать количество и соответственно дозировать поступающее зерно. Установленные датчики влажности Ни температуры 13 позволяют производить сушку в необходимом режиме в первой секции 4. Зерно попадает на наклонные сетчатые полки 10. Между секциями установлены шиберные заслонки 12, позволяющие задерживать и дозировать просушиваемое зерно. Сушильный агент, нагнетаемый сушильным вентилятором 16, поступает в секции по подводящему воздуховоду 18. Подача сушильного агента регулируется шиберными заслонками 20, установленными в подводящих коллекторах 8. Отработанный сушильный агент, через отводящие коллекторы 9 и воздуховод 19 подается либо на повторное использование, либо выводится из процесса сушки. Теплоизоляционный слой 15 минимизирует потери тепловой энергии во время сушки зерна.
Имеющиеся во второй секции (5) подводящие коллекторы 8 позволяют работать в двух режимах - или сушка или охлаждение. Во второй секции 5 также установлены датчики уровня зерна 14, влажности 11 и температуры 13. Эти датчики позволяют контролировать процесс просушки зерна в каждой секции и регулировать параметры сушки.
В третьей секции 6 зерно подвергается только сушке, вне зависимости от выбранного режима работы сушилки.
В четвертой секции 7 вместо сушильного агента подводится охлаждающий агент, нагнетаемый вентилятором 17, то есть продувается обычным воздухом. Там происходит только охлаждение зерна, контролируемое датчиком температуры 14. Зерно, температура которого, не совпадает с температурой воздуха, при выходе из сушилки может, быстро впитать в себя влагу. Затем высушенное охлажденное зерно через разгрузочное устройство 3 подается для дальнейшего хранения или переработки.
Таким образом, заявленное конструктивное выполнение многосекционной конвективной сушилки с системой рециркуляции отработанного агента обеспечивает улучшение качественных параметров высушиваемого материала и энергетических характеристик сушилки.