КОЛОНКОВАЯ СУШИЛКА ЗЕРНА

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и отрасли переработки сельскохозяйственной продукции, в частности к техническим средствам для сушки зерна.
Известны колонковые сушилки зерна, включающие решетчатые колонки, образующие камеры первой ступени сушки, второй ступени сушки и охлаждения зерна, инверторы потока зерна, распределительное и выгрузное устройства, топочный агрегат, смесительную камеру, вентиляторы прокачки сушильного агента, вентилятор охлаждения (Механизация процессов послеуборочной обработки зерна в Новосибирской области: Рекомендации / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибИМЭ. Иванов Н.М., Синицын В.А., Климок А.И. и др. - Новосибирск, 2002. - С.108-118). Недостатком этих сушилок является невозможность рекуперации тепла отработанного сушильного агента и, как следствие, большие потери тепла с отработанным сушильным агентом. Наблюдаются также существенные потери тепла вследствие его излучения от поверхностей решетчатых колонок сушилки, поскольку эти поверхности открыты для атмосферного воздуха.
Известна также колонковая сушилка зерна, принятая за прототип (Карташевич С.М. Механико-технологические основы повышения эффективности механизированных комплексов для послеуборочной обработки зерна и семян. Теория, расчет, результаты проектирования и испытаний технологических комплексов: Монография / БелНИИМСХ. - Минск, 2001. - С.28-29). Сушилка включает решетчатые колонки, инверторы потока зерна, кожух, горизонтальные перегородки, образующие вместе с решетчатыми колонками и кожухом зону первой ступени сушки, зону второй ступени сушки и зону охлаждения зерна, распределительное и выгрузное устройства, топочный агрегат, смесительную камеру, вентиляторы прокачки сушильного агента, вентилятор охлаждения зерна и воздуховоды подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию. Наличие кожуха в сушилке обеспечивает возможность рекуперации тепла сушильного агента, отработанного в зоне второй ступени сушки, и за счет этого уменьшение расхода тепла на сушку зерна. Недостатком данной сушилки является то, что на рекуперацию направляется весь сушильный агент, отработанный в зоне второй ступени сушки. Поскольку зона второй ступени имеет значительную высоту, то при высокой влажности высушиваемого зерна и атмосферного воздуха сушильный агент в верхней части зоны второй ступени сушки перенасыщается влагой, поэтому рекуперация отработанного сушильного агента в этих условиях неэффективна. Выполнить же данную сушилку с меньшей высотой зоны второй ступени сушки нецелесообразно, поскольку при сравнительно невысокой влажности высушиваемого зерна и низкой влажности атмосферного воздуха отработанный в нижней части зоны первой ступени сушки и выбрасываемый в атмосферу сушильный агент будет недостаточно насыщаться влагой, то есть сушильный агент будет использоваться неэффективно. Недостатком сушилки являются также значительные потери тепла вследствие его излучения от поверхности кожуха.
Задача полезной модели - устранение недостатков прототипа, а именно уменьшение потерь тепла с отработанным сушильным агентом, а также вследствие его излучения от поверхности кожуха.
Эта задача решена тем, что предложенная колонковая сушилка, как и прототип, включает решетчатые колонки, инверторы потока зерна, кожух, горизонтальные перегородки, образующие вместе с решетчатыми колонками и кожухом зону первой ступени сушки, зону второй ступени сушки и зону охлаждения зерна, распределительное и выгрузное устройства, топочный агрегат, смесительную камеру, вентиляторы прокачки сушильного агента, вентилятор охлаждения зерна и воздуховоды подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию. Однако в отличие от прототипа в предложенной сушилке зона второй ступени сушки разделена одной или несколькими горизонтальными перегородками на части, каждая из этих частей снабжена вентилятором прокачки сушильного агента и воздуховодами подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию с переключателем-распределителем потока, имеющим два выходных патрубка, один из которых соединен воздуховодом со смесительной камерой, а другой сообщается с атмосферой. Кроме того, кожух имеет двойные стенки, образующие полости, которые с одной стороны сообщаются с атмосферой, а с другой стороны соединены воздуховодами со смесительной камерой, причем внутренние стенки кожуха имеют теплопередающие ребра.
Разделение второй ступени сушки одной или несколькими горизонтальными перегородками на части и оснащение каждой части вентилятором прокачки сушильного агента и воздуховодами подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию с переключателем-распределителем потока, имеющим два выходных патрубка, один из которых соединен воздуховодом со смесительной камерой, а другой сообщается с атмосферой, позволяет в зависимости от влажности высушиваемого зерна и влажности атмосферного воздуха направлять отработанный сушильный агент полностью или частично на рекуперацию из различных частей зоны второй ступени сушки. Это дает возможность в отличие от прототипа направлять на рекуперацию часть отработанного сушильного агента даже при высокой влажности высушиваемого зерна и атмосферного воздуха и тем самым существенно уменьшить потери тепла с отработанным сушильным агентом.
Наличие у кожуха двойных стенок, образующих полости, которые с одной стороны сообщаются с атмосферой, а с другой стороны соединены воздуховодами со смесительной камерой, обеспечивает возможность подавать атмосферный воздух в смесительную камеру через указанные полости и подогревать его от стенок кожуха, то есть использовать часть тепла сушильного агента, отработанного в зоне первой ступени сушки и выбрасываемого в атмосферу. При этом уменьшаются также потери тепла вследствие его излучения от поверхности кожуха. Наличие теплопередающих ребер на внутренних стенках кожуха усиливает этот технический результат.
Суть заявленного технического решения поясняется схемой. На схеме приняты следующие обозначения: 1 - решетчатая колонка, 2 - инвертор потока зерна, 3 - промежуточная камера, 4 - кожух, 5, 6 и 7 - горизонтальные перегородки, 8 - зона первой ступени сушки, 9 и 10 - верхняя и нижняя части зоны второй ступени сушки, 11 - зона охлаждения зерна, 12 - распределительное устройство, 13 - выгрузное устройство, 14 - топочный агрегат, 15 - смесительная камера, 16, 17 и 18 - вентиляторы прокачки сушильного агента, 19 - вентилятор охлаждения зерна, 20, 21, 22 и 23 - воздуховоды подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию, 24 и 25 - переключатели-распределители потока, 26 - теплопередающие ребра внутренней стенки кожуха. Горизонтальная перегородка 6 разделяет зону второй ступени сушки на верхнюю 9 и нижнюю 10 части. Верхняя часть 9 зоны второй ступени сушки оснащена вентилятором 17 прокачки сушильного агента и воздуховодами 20 и 21 подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию с переключателем-распределителем потока 24. Нижняя часть 10 зоны второй ступени сушки оснащена вентилятором 18 прокачки сушильного агента и воздуховодами 22 и 23 подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию с переключателем-распределителем потока 25. Переключатели-распределители потока 24 и 25 имеют по два выходных патрубка, один из которых соединен воздуховодом со смесительной камерой 15, а другой сообщается с атмосферой. Кожух 4 сушилки имеет двойные стенки, образующие полости, которые с одной стороны сообщаются с атмосферой, а с другой стороны соединены воздуховодами (на схеме не показаны) со смесительной камерой 15. Внутренние стенки кожуха оснащены теплопередающими ребрами 26. Стрелками с двойными линиями показано движение зерна, стрелками со сплошной линией - движение горячего воздуха и приготовленного сушильного агента, штриховыми стрелками - движение отработанного сушильного агента, пунктирными стрелками - движение атмосферного воздуха.
Предложенная колонковая сушилка зерна работает следующим образом. Высушиваемое зерно распределительным устройством 12 загружается в решетчатые колонки 1, под действием силы тяжести движется по ним вниз и выводится из сушилки выгрузным устройством 13.
Образованный в топочном агрегате 14 горячий воздух под действием разрежения, создаваемого вентиляторами прокачки сушильного агента 16, 17 и 18 поступает в смесительную камеру 15. Атмосферный воздух под действием разряжения, создаваемого вентилятором охлаждения зерна 19, проходит через решетчатые колонки 1 с зерном в зоне охлаждения зерна 11, охлаждает зерно, подогревается от зерна и указанным вентилятором подается в смесительную камеру 15. Дополнительно атмосферный воздух под действием разряжения, создаваемого вентиляторами прокачки сушильного агента 16, 17 и 18, засасывается в пространство между стенками кожуха 4, подогревается от теплопередающих ребер 26 и далее также поступает в смесительную камеру 15. Горячий воздух из топочного агрегата 14 смешивается в смесительной камере 15 с подогретым атмосферным воздухом, поступающим из зоны охлаждения зерна 11 и из полостей между стенками кожуха 4, и с отработанным сушильным агентом, подаваемым на рекуперацию. Образованный в результате этого смешивания сушильный агент из смесительной камеры 15 под действием разрежения, создаваемого вентиляторами прокачки сушильного агента 16, 17 и 18, поступает в пространство между решетчатыми колонками 1 в зоне первой ступени сушки 8 и в верхней 9 и нижней 10 частях зоны второй ступени сушки, проходит через решетчатые колонки 1 с зерном, нагревает и сушит зерно. Отработанный в зоне первой ступени сушки 8 насыщенный влагой сушильный агент вентилятором прокачки сушильного агента 16 выбрасывается в атмосферу. В зависимости от влажности высушиваемого зерна и атмосферного воздуха отработанный в верхней части 9 зоны второй ступени сушки сушильный агент вентилятором прокачки сушильного агента 17 по воздуховодам 20 и 21 с переключателем-распределителем потока 24 полностью или частично подается на рекуперацию в смесительную камеру 15, а отработанный в нижней части 10 зоны второй ступени сушки сушильный агент вентилятором прокачки сушильного агента 18 по воздуховодам 22 и 23 с переключателем-распределителем потока 25 также полностью или частично подается на рекуперацию в смесительную камеру 15. Та часть отработанного в верхней 9 и нижней 10 частях зоны второй ступени сушки сушильного агента, которая не подается на рекуперацию в смесительную камеру 15, выбрасывается в атмосферу по выходным патрубкам переключателей-распределителей потока соответственно 24 и 25.
При этом отработанный в верхней части 9 зоны второй ступени сушки насыщенный влагой сушильный агент может полностью выбрасываться в атмосферу, а отработанный в нижней части 10 зоны второй ступени сушки сушильный агент может полностью направляться на рекуперацию в смесительную камеру 15.
Зерно, перемещаясь по решетчатым колонкам 1 вниз, проходит через инверторы потока зерна 2. При этом осуществляется перемещение слоев зерна в решетчатых колонках с частичным его перемешиванием, что предотвращает перегрев зерна со стороны подвода сушильного агента. Промежуточные камеры 3 в решетчатых колонках 1 предотвращают подсос сушильного агента из нижней части 10 зоны второй ступени сушки зерна в зону охлаждения зерна 11.
Рассмотренный пример подтверждает возможность реализации заявленного изобретения. Разделение зоны второй ступени сушки горизонтальными перегородками на части и оснащение каждой из них вентилятором прокачки сушильного агента, воздуховодами подачи отработанного сушильного агента на рекуперацию и переключателем-распределителем потока с двумя выходными патрубками, один из которых соединен со смесительной камерой, а другой сообщается с атмосферой, дают возможность в отличие от прототипа направлять на рекуперацию часть отработанного сушильного агента даже при высокой влажности высушиваемого зерна и атмосферного воздуха и тем самым существенно уменьшить потери тепла с отработанным сушильным агентом.
Исполнение кожуха с двойными стенками, образующими полости, которые с одной стороны сообщаются с атмосферой, а с другой стороны соединены воздуховодами со смесительной камерой, обеспечивает возможность использования части тепла отработанного сушильного агента, не направляемого на рекуперацию. При этом уменьшаются также потери тепла вследствие его излучения от поверхности кожуха.