ДЕФЛЕКТОРНАЯ СУШИЛКА НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ
DEFLECTOR DRIER OPERATING ON SOLAR BATTERIES

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в промышленности для сушки различных изделий из древесины, глины, синтетических материалов, а также в области сельского хозяйства для сушки сена, соломы, лекарственных трав, семян подсолнуха, зернобобовых, зернофуражных культур и т.д.
Известна аэродинамическая гелиосушилка, предназначенная для сушки сена в тюках, состоящая из шасси, на котором установлена аэродинамическая труба, выполняющая роль загрузочного бункера, внутри которой расположен цепной транспортер, причем верх у трубы выполнен прозрачным, а наружная поверхность - светопоглощающей, разгрузочный патрубок снабжен конвейером, а торец аэродинамической трубы оборудован пневмонагнетателем с нагревателем (RU 2022217 C1, 1994.10.30).
Недостатками данного устройства являются зависимость технологического процесса сушки от количества солнечных дней в году, а также ограниченный диапазон применения.
Известно устройство для укладки, сушки и хранения прессованного сена и соломы в рулонах, содержащее крышу навеса, выполненную с возможностью вертикального перемещения, подвешенную на опорных стойках при помощи тросов, блоков и лебедок, причем оси барабанов лебедок установлены на одном уровне, шарнирно закреплены на опорных стойках и соединены между собой конической передачей или карданными шарнирами и снабжены приводом (RU 2000125647 А, 2002.12.10).
Недостатком данного устройства является низкая производительность.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является дефлекторный сушильный агрегат, содержащий несущий каркас, установленный на горизонтальном основании, над которым расположен загрузочный бункер, в нижней части содержащий горизонтальную воздухопроницаемую перегородку, конусообразный защитный колпак, расположенный выше загрузочного бункера, в верхней части которого смонтирован вытяжной цилиндр с закрепленным на нем конусообразным вытяжным колпаком, при этом конструкция имеет три дефлекторных воздушных канала, первый (цокольный) - между основанием и нижней частью загрузочного бункера, второй - между верхней частью загрузочного бункера и защитным колпаком, и третий - между вытяжным цилиндром и вытяжным колпаком, причем продукция, подлежащая сушке, размещается внутри загрузочного бункера на горизонтальной воздухопроницаемой перегородке (RU 2343380 С1, 2009.01.10).
Основным недостатком данного устройства является зависимость производительности сушильного агрегата от скорости атмосферного воздушного потока.
Технической задачей изобретения является создание дефлекторной сушилки на солнечных батареях, обладающей высокой производительностью, универсальностью, энергонезависимостью и широким диапазоном использования.
Эта техническая задача достигается тем, что в дефлекторную сушилку на солнечных батареях, содержащую несущий каркас, установленный на горизонтальном основании, над которым снизу вверх расположены загрузочный бункер, в нижней части содержащий горизонтальную воздухопроницаемую перегородку, предназначенную для размещения продукции, подлежащей сушке, защитный колпак и вытяжной цилиндр с закрепленным на нем конусообразным вытяжным колпаком, при этом конструкция имеет два дефлекторных воздушных канала, цокольный - между основанием и нижней частью загрузочного бункера, и вытяжной - между вытяжным цилиндром и вытяжным колпаком, введены солнечные батареи, расположенные снаружи защитного колпака, реверсивный вентилятор, закрепленный внутри вытяжного цилиндра, электронагреватели, установленные на горизонтальной воздухопроницаемой перегородке, осветительные приборы и аккумуляторная батарея, причем автономное питание электрооборудования устройства осуществляется солнечными батареями, а аккумуляторная батарея, подключенная к солнечным батареям для подзарядки, обеспечивает энергоснабжение и освещение сушилки в темное время суток.
Функциональная схема, поясняющая работу дефлекторной сушилки на солнечных батареях, представлена на чертеже.
Дефлекторная сушилка на солнечных батареях содержит несущий каркас 10, установленный на горизонтальном основании 11, над которым снизу вверх расположены загрузочный бункер 6, в нижней части содержащий горизонтальную воздухопроницаемую перегородку 8, предназначенную для размещения продукции 7, подлежащей сушке, защитный колпак 5 и вытяжной цилиндр 2 с закрепленным на нем конусообразным вытяжным колпаком 1, при этом конструкция имеет два дефлекторных воздушных канала, цокольный - между основанием 11 и нижней частью загрузочного бункера 6, и вытяжной - между вытяжным цилиндром 2 и вытяжным колпаком 1, солнечные батареи 4, расположенные снаружи защитного колпака 5, реверсивный вентилятор 3, закрепленный внутри вытяжного цилиндра 2, электронагреватели 9, установленные на горизонтальной воздухопроницаемой перегородке 8, осветительные приборы 12 и аккумуляторную батарею 13, причем автономное питание электрооборудования устройства осуществляется солнечными батареями 4, а аккумуляторная батарея 13, подключенная к солнечным батареям 4 для подзарядки, обеспечивает энергоснабжение и освещение сушилки в темное время суток.
Описание работы устройства.
Дефлекторная сушилка на солнечных батареях состоит из несущего каркаса 10, установленного на горизонтальном основании 11, загрузочного бункера 6, в нижней части которого расположена горизонтальная воздухопроницаемая перегородка 8, защитного колпака 5, вытяжного цилиндра 2 и закрепленного на нем конусообразного вытяжного колпака 1. На наружной стороне защитного колпака 5 размещены солнечные батареи 4, преобразующие энергию солнечной радиации в электрическую. Внутри вытяжного цилиндра 2 установлен вентилятор 3 реверсивного исполнения. На горизонтальной воздухопроницаемой перегородке 8 смонтированы электронагреватели 9. Для освещения сушилки применяются экономичные осветительные приборы 12. Солнечные батареи 4 обеспечивают энергией все электрооборудование, входящее в состав устройства. В качестве резервного источника питания, осуществляющего энергоснабжение и освещение сушилки в темное время суток, используется аккумуляторная батарея 13, подключенная к солнечным батареям 4 для непрерывной подзарядки. Форма загрузочного бункера 6 может быть круглой, прямоугольной или в виде многогранника.
Данная конструкция имеет два дефлекторных воздушных канала: цокольный h1 - между основанием 11 и нижней частью загрузочного бункера 6, и вытяжной h2 - между вытяжным цилиндром 2 и вытяжным колпаком 1. Следовательно, атмосферный воздушный поток может перемещаться в горизонтальном направлении по воздушным каналам h1 и h2 и в вертикальном направлении от основания 11 до вытяжного колпака 1 через воздухопроницаемую перегородку 8 и вытяжной цилиндр 2.
Сушилка устанавливается на открытой местности, хорошо обдуваемой атмосферным воздухом со всех сторон. Продукция 7, которую необходимо высушить, загружается в бункер 6 на воздухопроницаемую перегородку 8. Атмосферный воздушный поток, обдувая сушильный агрегат, создает разрежение внутри объема конструкции, в результате чего происходит интенсивное движение воздуха сквозь массу высушиваемой продукции 7 от одного дефлекторного канала к другому.
Для увеличения интенсивности процесса сушки используется вентилятор 3 и электронагреватели 9. Вентилятор 3 создает дополнительное разрежение в объеме бункера 6, а электронагреватели 9 обеспечивают подогрев воздуха в нижней части объема заложенной продукции 7. Нагретый воздух, поднимающийся вверх, выбрасывается наружу через вытяжной канал h2, усиливая эффект сушки. Благодаря этому производительность установки возрастает как минимум на 35…40%.
Особенно эффективно действие вентилятора 3 и электронагревателей 9 в безветренную погоду, когда скорость движения воздуха внутри бункера 6 приближается к нулю. В зависимости от температуры атмосферного воздуха и интенсивности солнечного облучения направление воздушного потока через массу продукции 7 можно устанавливать сверху вниз или снизу вверх, используя реверсивные возможности вентилятора 3.
Дефлекторная сушилка также эффективно работает и в ночное время суток. В этом случае тепловентиляционная система 3, 9 и осветительные приборы 12 получают питание от резервного источника - аккумуляторной батареи 13. Такой режим работы позволяет сократить время сушки на 15…20%.
Установка работает при любой скорости и направлении движения атмосферного воздуха в любую погоду.
Предлагаемая конструкция, выполненная в виде стационарного строения, может широко использоваться в области сельского хозяйства для сушки сена, соломы, лекарственных трав, семян подсолнуха, зернобобовых, зернофуражных культур и т.д. Затраты на строительство такого объекта сопоставимы с затратами на строительство сооружения, в котором обычно хранится продукция растениеводства в виде сена, соломы или спрессованных кип, поэтому обычный сарай нетрудно превратить в сушильный модуль. Производительность одного квадратного метра технологической рабочей площади такого строения составляет 90…200 кг высушенной зеленой массы в неделю.
Дефлекторная сушилка на солнечных батареях обладает высокой производительностью, универсальностью, энергонезависимостью и широким диапазоном использования.