ЗЕРНОСУШИЛКА КАМЕРНАЯ
CHAMBER GRAIN DRIER

Предлагаемая зерносушилка камерная относится к устройствам для сушки сыпучих материалов, например семян зерновых, бобовых, масленичных, технических, декоративных и других сельскохозяйственных культур, а также некоторых промышленных материалов или их композиций.
Известны устройства и технические решения, служащие тем же целям. К таковым, например, относятся: «Колонка шахтной зерносушилки» по патенту №306644, кл. F26B 17/12 от 11.06.1971. Бюл. №19; «Вентилируемый бункер для зерновых материалов» по А.С. SU №1193403, кл. F26B 9/06 от 23.11.1985. Бюл. №43; «Сушилка зерна и инвертор зерносушилки» по патенту RU №2143090 С1, кл. 6 F26B 17/12 от 12.20.1999; «Зерносушилка» по патенту RU №2458301 С1, кл. 6 F26B 17/12 от 10.08.2012. Бюл. №22.
Упомянутые устройства имеют недостатки. Так, в «Колонке» по патенту №306644, где установлены вертикальные перфорированные воздухопроницаемые перегородки с поворотными заслонками, обеспечивается изменение относительных скоростей вертикального перемещения зерна в слоях, находящихся по разные стороны перегородок. Процесс тепловлагообмена при этом может нарушаться, то есть теплоноситель, проходя через первые слои зерна, будет охлаждаться и насыщаться влагой, а в следующих слоях, например, на входе в колонку, где температура зерна ниже температуры теплоносителя, влага будет конденсироваться на поверхности зерен, имеющих более низкую температуру.
Недостатки аналога по АС №1193403 «Вентилируемый бункер для зерновых материалов» заключаются в большом количестве конструкционных элементов и узлов.
Так, например, для подачи зерна в каждый сушильный элемент и его выгрузки предусматриваются отдельные загрузочные и разгрузочные устройства. Газонепроницаемые пластины, с помощью которых соединены между собой сушильные элементы, усложняют конструкцию, снижают температуру агента сушки и эффективность процесса. Кроме того, интенсивность инверсии зерновых потоков в сушильных элементах данного бункера зависит от диаметра и количества шагов винтовой поверхности и является величиной постоянной. Это сужает диапазон использования «Вентилируемого бункера для зерновых материалов» при сушке разных по физико-механическим свойствам материалов.
При использовании устройства, по патенту №2143090, в случае сушки семян с высокой текучестью, неизбежно проявление дестабилизации скоростей оседания до недопустимых пределов вплоть до полной остановки зерновых слоев, прилегающих к стенкам сушильных камер. Этому способствует и то, что высота столба и напор высушиваемого материала, находящегося в зазоре S, значительно выше, чем у стенок сушильной камеры, особенно в зоне, расположенной ниже инвертора. Следующим недостатком упомянутого инвертора является то, что под наклонными направляющими и двухскатными крышками образуются свободные пространства. Через эти пространства теплоноситель может уходить наружу сушильных камер. Для предотвращения такого явления стенки сушильных камер в зоне расположения инверторов делают глухими, что усложняет конструкцию, увеличивает материалоемкость и габариты устройства.
Аналог по патенту RU №2458301 С1 «Зерносушилка», по мнению заявителя, является наиболее близким к заявляемой «Зерносушилке камерной» и может быть принят за прототип. К недостаткам этой зерносушилки, следует отнести сложности изготовления, монтажа и обслуживания элементов инверсора, выполненного в виде отрезков винтовых поверхностей, а также отсутствие возможности регулирования расстояния между внутренними и наружными стенками сушильных камер. Этот недостаток присущ и другим аналогам и устройствам.
Целью заявляемого устройства является упрощение конструкции, расширение возможного диапазона применения для сушки материалов с отличительными физико-механическими свойствами и формами частиц, а также повышение качества сушки и эффективности использования предлагаемой «зерносушилки камерной».
Эта цель достигается тем, что на вертикальных воздухопроницаемых стенках сушильных камер, с их внутренних сторон горизонтальными и вертикальными рядами, с промежутками между ними, установлены двухгранные лотки, которые отклонены от горизонтами на угол γ в пределах от 42 до 48 градусов вниз и направлены в сторону противоположных стенок, а угол между гранями лотков составляет 45-48 градусов.
Следующей отличительной особенностью предлагаемой зерносушилки является то, что хотя бы одна стенка каждой сушильной камеры, предпочтительно наружняя, выполнена с возможностью плоскопараллельного горизонтального перемещения. Этим достигается изменение ширины сушильных камер и высушиваемого материала, проходящего через сушильные камеры, например, при замене семян различных сельскохозяйственных культур таких как пшеница, рапс, ячмень, горох, просо, кукуруза, горчица и др.
С той же целью в предлагаемой зерносушилке газораспределительная камера агента сушки (теплоносителя) разделена на две, примерно, равные по объему части с помощью глухой вертикальной перегородки, а в загрузочном бункере расположена съемная, продольная, вертикальная перегородка. Это позволяет подавать в разные сушильные камеры теплоноситель(агент сушки) и высушиваемый материал с различными параметрами, например по напору, температуре, влажности или расходу. Такое решение дает возможность осуществлять одновременно сушку семян двух различных культур или, например, сушку и охлаждение, последовательно направляя семена из одной сушильной камеры в другую.
Устройство изображено на прилагаемых чертежах.
1
1
1
1
На фиг. 1 схематично представлено поперечное вертикальное сечение зерносушилки камерной. На фиг. 2 изображен участок сушильной камеры, вид сверху, с изображением основных технологических параметров, где h - ширина лотка, то есть расстояние между верхними ребрами одного лотка,  - расстояние между верхними ребрами двух соседних лотков в одном горизонтальном ряду, ƒ - просвет, или перекрытие, пространства между верхними ребрами лотков, расположенных на противоположных стенках сушильных камер, S - межлотковое пространство, K - ширина сушильной камеры. На фиг. 3 показано расположение и форма мест соединения лотков со стенкой сушильной камеры, где m - расстояние между нижними ребрами соседних лотков в одном горизонтальном ряду, n - расстояние между нижними ребрами лотков по вертикали, приведен вариант, когда m=2n. Пунктирными линиями обозначены места соединения лотков с противоположной стенкой сушильной камеры. На фиг. 4 показан вариант размещения лотков со смещением каждого нижнего ряда относительно верхнего на величину расстояния между лотками по горизонтали. При этом  и h могут быть равными или, что предпочтительнее,  на 2-3%. На фиг. 5 представлены чертеж развертки лотка - многоугольник CDOEF (обозначен сплошными линиями), и проекция лотка на плоскость, проходящую через его боковые ребра - многоугольник CDOEF (обозначен пунктирными линиями). Размеры сторон и углов развертки и лотка подбираются в соответствии с размерами сушильных камер, которые определяются исходя из заданной или расчетной производительности по массе высушиваемого материала в единицу времени и по величине снижения его влажности за один цикл сушки. Длина развертки лотка, как и самого лотка, определяется исходя из ширины сушильной камеры K в ее среднем значении, а именно: при S=0, L=0,75K. Размеры сторон OD, ОЕ, OG и величины N и β образуются в процессе изготовления лотка. Ширина развертки лотка Н° должна быть в два-три раза меньше ее длины L. Схема размещения лотков в сушильных камерах и их количество определяются исходя из заданной, плановой производительности, режимов сушки, свойств высушиваемого материала, параметров агента сушки и ряда других показателей.
Основными элементами предлагаемой зерносушилки являются: загрузочный бункер 1 с двумя камерами А и Б, разделенными съемной перегородкой 2, зерноподающими коробами 3 и двумя сушильными камерами 4 с воздухопроводящими внутренними и наружными стенками и глухими торцевыми стенками (фиг. 1). Между сушильными камерами 4 расположена камера агента сушки 5, разделенная глухой перегородкой 6 на две примерно равные по объему части. В торцевых стенках каждой из частей камеры агента сушки выполнены подводящие окна 7, через которые подводится агент сушки, например подогретый воздух. Наружные стенки сушильных камер соединены с корпусом сушилки через винтовые механизмы 8, с помощью которых осуществляется плоскопараллельное перемещение стенок. Под каждой сушильной камерой установлены рагрузочно-дозирующие затворы 9, через которые высушиваемый материал поступает в приемные желоба 10 и 12, далее он может быть направлен в накопитель 11 или по другому назначению. На стенках сушильных камер, с их внутренних сторон, установлены наклонно вниз под углом γ двухгранные лотки 13 и 14, идентичные друг другу как на внешних сторонах, так и на внутренних.
Процесс работы зерносушилки осуществляется следующим образом. Зерно или иной сыпучий материал из отсеков А и Б загрузочного бункера 1 по коробам 3 подается в сушильные камеры 4 и, при их заполнении, агент сушки подается в камеры 5. Далее агент сушки под действием избыточного напора проникает через воздухопроницаемые стенки сушильных камер 4, проходит через зерновой слой, при этом происходит процесс влаго-теплообмена между зерном и агентом сушки. При открытии разгрузочно-дозирующих затворов 9, высушиваемый материала опускается вниз и, встречаясь с двухгранными лотками 13 и 14, инверсируется взаимно от внутренних стенок к наружным, и наоборот. При этом происходит выравнивание температурно-влажностных значений агента сушки и высушиваемого материала. Процесс тепло-влагообмена происходит плавно на всех участках перемещения высушиваемого материала от зерноподающих коробов до разгрузочно-дозирующих затворов, это положительно влияет на эффективность процесса сушки и качественные показатели высушиваемого материала, что особенно важно при сушке семенного зерна.
Учитывая то, что семена различных сельскохозяйственных культур обладают разными свойствами, например формой, размерами, текучестью или углом естественного откоса и другими, в предлагаемой зерносушилке предусматривается возможность изменения ширины сушильных камер. Для этого наружные стенки сушильных камер соединены с корпусом сушилки, например, через винтовые механизмы 8, что позволяет изменять расстояние между их внутренними и наружными стенками. Это дает возможность ускоренно переходить от сушки, например, пшеницы, ячменя к сушке семян рапса, просо, горчицы или им подобных.
1
1
2
Кроме того, в предлагаемой сушилке загрузочный бункер делится на два отсека А и Б с помощью съемной перегородки 2, и камера теплоносителя также разделена на две глухой перегородкой 6. Такое решение дает возможность высушивать различные семена или высушивать и охлаждать их, направляя потоки семян, поступающих из разгрузочно-дозирующих затворов 9 в желоба 10 и 12, а далее в накопитель 11 - поток A из бункера А и поток Б из бункера Б и далее из накопителя, например, в хранилище. При необходимости, если требуются кратное высушивание и охлаждение, то для этого следует направить поток из бункера Б через одну сушильную камеру, а из желоба 12 направить по потоку Б в бункер А и далее через сушильную камеру, в которой следует осуществлять охлаждение, продувая поток семян охлажденным воздухом или другим агентом, подавать его в желоб 10, а далее направлять по назначению.
Предлагаемая «Зерносушилка камерная», по мнению заявителя и авторов, обеспечит положительный эффект, обладает элементами новизны и может быть промышленно применима, то есть удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к изобретению.